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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。
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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。: v  R& |' T% K7 y% Q0 e) d2 h0 ^
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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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7 h7 g# r3 {7 e: h* b0 p2020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。% X$ {9 K& X. U! Q: n

/ B0 O* x$ [6 P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。5 t& g, y. A+ R' d- f3 T& V
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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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6 r/ g2 W5 b# f0 A8 C  `- i子弹击中鱼鳞甲后的压力分布
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2 U7 o& ~& T! C1 L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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6 y% X" e9 l) G8 {, b3 L' o( v计算机模拟的击中过程+ C- k: h% p: E" ]
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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。
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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。- m3 a# _! k$ M% R, |
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研究方向编辑：- Y0 C, O3 \) ~/ i5 m7 m5 t" x# ?
高性能纤维/织物增强水泥基复合材料. u* r1 S& E+ i  h6 s; w+ L' T' N
防弹高性能纤维布的力学特性和有限元分析, r- N! _' E. p# z- f
生物材料和仿生材料的力学行为及多尺度计算分析
' e) \- p! H% P" }+ u$ ?, V$ p' }冲击和高应变率试验技术
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, I/ F" g% b, g$ i人物经历6 e: N; q" T0 A% B* P9 ^
教授, 湖南大学土木工程学院, 长沙,中国,2012–至今; l3 y" N5 H4 V& V" ]
博士后(生物/仿生材料), 麦吉尔大学,加拿大, 2010–2011
* g/ L2 y3 S; R4 `+ O- V* G博士(结构/材料工程), 亚利桑那州立大学, 美国, 2006–2009
: L: A6 Z1 i9 x- H论文题目：Experimental Study and Finite Element Modeling of Woven Fabrics
8 a; l! ~* J  I8 W2 h8 [研究生(岩土地震工程), 阿拉斯加大学, 美国, 2004–2005
# F; \' a/ t* d  j- h; X" S9 U本科和硕士(交通土建工程), 东北林业大学, 哈尔滨, 中国, 1997–20038 W! {0 E' L6 Z& D% ~
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科研项目
4 X6 s# X3 J$ M9 S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）5 d4 w+ {7 p( U( s- |
国防科技创新特区，19-H863-03-ZT-003-026-01,“xxx”，2019-2020，主持（在研）/ a  _! z7 @  H" A/ F8 l$ d% n
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）8 D- H3 K$ H; o, z' q
湖湘高层次人才聚集工程-创新人才，2018RS3057，2018-2020，主持（在研）
! p3 p, T% L' R5 B% O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）% Z# v. ]1 a. N$ p- M/ M2 g8 o
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）! p) v1 f- x* X# y# T
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）
4 P2 F5 W" l+ J) E" F* `+ O国防科技创新特区，17-H863-03-ZT-003-008-06 ,“xxx”，2017-2018，主持（已结题）
: v* i) f2 ?$ r2 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）
9 A+ \* W& P4 Z0 a4 \7 _/ \* ^0 Q( N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）! s( B$ a( V& S8 ~& E) r, H
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）6 r& Y& I, ^% }- ]
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）7 T, D- X" V1 r( _! X$ }
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）
2 w' ?& [9 B" E: Q) I) ^3 v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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# W) X6 v8 p/ s7 y农林部果然是人狠话不多的地方。
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% ]. Q) p$ x1 ~( X6 S5 U  G/ f5 k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
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3 a. v6 l* ?$ @, `+ r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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5 R' Y" s" @6 L8 C1 ~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
/ z. t: @) Q* i- S! d* g2 N) Q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～0 c8 N+ t% \- X) D2 v5 G! H; ]

2 J7 Z2 g5 E! I# j- v龙甲倒了？怪不得没消息了。估计是欺 ...

1 R, l; ~; F% a$ x6 I$ `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; y2 r5 N) f, 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～
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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2 N& _4 U5 E! d/ u
10 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 4 L/ T; ]8 H1 p! f1 p

; n& j% E! b, c3 ^7 Z6 ~4 j/ C2 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？. y( D. k; I( j9 v* H/ r5 P/ Q; F
这柔性的铠甲能挡弹头不打穿，不知道能消耗掉多少能量？0 u% j) O) ?; b$ |' n
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？
% Y9 [" `+ m  k$ V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8 B9 E0 N4 `( W+ w: `
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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.
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& \% q! C$ H8 |0 u9 o* a# ?Level 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.- G& W  p3 d8 f/ X# r

! i! M* V/ I5 }$ R1 pLevel 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.
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4 J1 l7 Q+ _# d4 z" `/ m. K4 h2 U( q9 k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
& u1 L3 }0 q0 f, V3 Y0 R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？, j  A. O, Y5 n( \2 L5 V' Z! X
这柔性的 ...
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计算机模拟不知道，实测是橡胶墙板。1 _) j8 g. l6 K5 p0 d3 L- Y

1 G/ O  ]! N6 p( Z$ j' w; X5 g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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