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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。5 T2 T9 ^5 e2 {8 X) J4 J: ^+ `
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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。2 v/ N, m# q2 w

$ M  i, N* R" w' Y/ ^% M; ^$ _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。
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/ g& V5 s  \* V) f2020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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& \9 G. Y1 S6 v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。* T( G, ]/ y5 U- B6 t5 D
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子弹击中鱼鳞甲后的压力分布1 X* G7 C. Q% ~: q2 m: `( ]

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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9 U" W; ~' J3 C6 Q: T# k
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计算机模拟的击中过程
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. |2 a* x5 A9 d6 W/ |: A8 j: H6 S1 C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。' f1 E  f- t2 J  s; Q0 V
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好玩的是百度上关于朱德举的介绍。' g2 d% y! ~; d' L; ~6 t

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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。3 b; I0 p) N1 x8 `1 r$ j4 l
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研究方向编辑:; i; l9 E7 a3 g
高性能纤维/织物增强水泥基复合材料
( Q( o# d) Y$ {+ @% w防弹高性能纤维布的力学特性和有限元分析4 P  r5 L6 M9 G9 b# W8 j
生物材料和仿生材料的力学行为及多尺度计算分析6 h3 `3 u# K- i! d! s
冲击和高应变率试验技术
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人物经历" f# O1 P  v: a" w. G$ }# i9 n0 S- q
教授, 湖南大学土木工程学院, 长沙,中国,2012–至今. ?: q5 X$ R& ]; r/ f/ W
博士后(生物/仿生材料), 麦吉尔大学,加拿大, 2010–2011
& Y' [. i9 s$ ]+ f7 k博士(结构/材料工程), 亚利桑那州立大学, 美国, 2006–20094 k( \. j+ _( P3 E' c) B
论文题目:Experimental Study and Finite Element Modeling of Woven Fabrics% Z7 ^0 f1 t7 ]) d7 J
研究生(岩土地震工程), 阿拉斯加大学, 美国, 2004–2005( b  C/ r6 {4 O' W: `9 x5 H7 S
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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' g' b+ s0 a4 ]科研项目
, s3 n$ B9 p1 F, q8 z2 l: ?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)
2 m! w* L( P2 r  x$ C8 n# l' o( s国防科技创新特区,19-H863-03-ZT-003-026-01,“xxx”,2019-2020,主持(在研)9 `4 R6 l9 P/ G
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)3 A7 l8 U! j$ |2 n( T  R
湖湘高层次人才聚集工程-创新人才,2018RS3057,2018-2020,主持(在研)2 f, N6 c$ k7 X9 c' ^$ b' u1 p
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)6 v4 P( ^+ U/ n9 B7 F% b
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)
- j+ P0 l( C7 x; d1 E+ J  z$ B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)
- P2 `& g3 E& l- E" H' @国防科技创新特区,17-H863-03-ZT-003-008-06 ,“xxx”,2017-2018,主持(已结题)
; {8 q, \6 z2 ]# w3 F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)
7 t& m* z5 G/ I2 T& r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). i9 s$ @- x; p: o
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)" _9 U% o9 q3 U
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)8 t, ^, e; v. P% u
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)5 e9 d; Z+ i6 _5 {4 o4 Q
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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7 R* Q* u/ q& U( C& g) Y, z! t9 R农林部果然是人狠话不多的地方。
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( |$ \7 Z1 ~: U9 M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 : E' U( e4 K7 i- {

7 P, @) T- a4 Y' `& 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~
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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
) u6 F% U9 c( X5 u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~# |% D6 [! K2 S6 L3 n4 m) [
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龙甲倒了?怪不得没消息了。估计是欺 ...
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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! y, F' u4 r# h& x" K: o
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~5 V6 U5 C4 Z8 \$ L6 Y9 w
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龙甲倒了?怪不得没消息了。估计是欺 ...
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20 年前还有可能
; _: Z( P' I) c$ Q0 p4 @8 S- F8 m' P7 t10 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 - u+ a4 U2 R9 _/ l) q; J1 n

1 P4 B: v& a) d' g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?4 l( n; \  |* E
这柔性的铠甲能挡弹头不打穿,不知道能消耗掉多少能量?* P$ x8 d" Q2 T) w  R9 {9 F) u
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?
8 ]" H  y7 ^- m8 J- O# e* j! o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
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0 M1 b$ B9 F- J& p. f美帝这边的分级是这样的:
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Level IIIA: Tested to stop .357 SIG and .44 Magnum ammunition fired from longer barrel handguns. Does not include rifle ammunition protection.: a0 W: y3 e2 K! }. j6 ]$ S

( l' u. e1 b/ \+ T/ fLevel 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.1 F' I2 f5 b6 T6 j/ w) r! C
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Level 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.: B6 E7 {; F' N' z" T5 t2 H
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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 20:184 d# n- c  X2 C( x1 @/ L$ 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?4 B0 |* z' u  R2 I& K' v* z- @
这柔性的 ...
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计算机模拟不知道,实测是橡胶墙板。- ~3 v2 j6 \2 @  }% J# w5 g; F/ ^
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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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