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鱼鳞甲转世了

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 楼主| 发表于 2022-1-15 09:51:32 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
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。
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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。* b% B) f  t. }# T2 m2 ?' X

& i) \* E  J3 Z% n2020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。
/ T! v) R) Q9 Q4 T/ w7 V/ r* r( w( i, [; z8 ^- R
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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- V) [0 j8 V" H8 j* b  `8 x  w' B# D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。' q& B) @- h4 o+ y- x9 K4 P

0 w+ l8 l) Z2 m1 i/ I9 i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。
# P- z# {% z" X1 e: L1 {) `) ^* W! G

' ?7 _: c6 |9 j2 Y子弹击中鱼鳞甲后的压力分布% B. l' L3 A7 M" F- r1 i; d
, }- G% f% G+ Q5 d! U
( f; u8 c; @% C( E
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
8 F% O, |8 c( f+ M1 b# u
( D( M! N: y- g3 ]1 i' C
' C1 K. t8 I  `2 E. a计算机模拟的击中过程
& D" B/ p  j% h( w+ b) ?) ?) `
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。
- N7 e3 E  W/ E& f& |0 G: O0 c: a
. r- s( G: \, [8 R4 P好玩的是百度上关于朱德举的介绍。
0 S: z! v- D) n2 }, D; o9 u2 R) Q
( r2 T  O0 d7 r. N; r6 U: {  J6 W
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。
: J. @& f2 z; J& \, q& a$ T
+ P0 d* t& {! s研究方向编辑:5 k" `; l. F' a$ u
高性能纤维/织物增强水泥基复合材料
, {4 u& P/ [) Y- h防弹高性能纤维布的力学特性和有限元分析  S9 d- e2 B+ X
生物材料和仿生材料的力学行为及多尺度计算分析$ L# o0 a- [1 Z$ Q
冲击和高应变率试验技术& [+ V+ z3 a& A, K- o2 j: e) t

+ Q. g& {2 \" A6 p: u: ^人物经历0 D- E, O# p# r! x: N7 t( G( r4 l
教授, 湖南大学土木工程学院, 长沙,中国,2012–至今% A1 H  o; h7 \/ u
博士后(生物/仿生材料), 麦吉尔大学,加拿大, 2010–2011
4 i8 J+ U: P: P4 I8 E( z- m博士(结构/材料工程), 亚利桑那州立大学, 美国, 2006–2009
% U) h8 e$ g! s. `# j; _论文题目:Experimental Study and Finite Element Modeling of Woven Fabrics5 a/ b* _8 V3 ]& ~6 V( S/ p, B7 R
研究生(岩土地震工程), 阿拉斯加大学, 美国, 2004–2005
& ?2 N, t( _4 L4 n  ~6 V& K本科和硕士(交通土建工程), 东北林业大学, 哈尔滨, 中国, 1997–2003
4 t. E5 H2 G' v8 }6 m8 _; T* I$ r' {4 t$ e6 z7 e! r
科研项目' y9 O( G! O9 k" l5 ^  y
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)7 x( f5 R4 q" F' A- l
国防科技创新特区,19-H863-03-ZT-003-026-01,“xxx”,2019-2020,主持(在研)
, l! y7 Q. w/ s: y  O5 g- F6 j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)$ X3 N0 o: G( Z% ?) a+ v
湖湘高层次人才聚集工程-创新人才,2018RS3057,2018-2020,主持(在研)7 `9 s% I" m9 o; h+ ]
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 C& F  Q6 |: {! T+ h( l
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)# q% Y* A/ L' X& O; y
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)- A" A' N7 l* L' \
国防科技创新特区,17-H863-03-ZT-003-008-06 ,“xxx”,2017-2018,主持(已结题)/ I  w6 `/ V; i$ S- |
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)
# |. e; f( O+ D( u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)
- N) E& [6 m9 x0 l2 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)- c" U7 N$ E7 z0 I8 H
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); R8 U5 n+ x3 T- m& B5 [) D7 q
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)
% L+ m5 s. b+ D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)

0 `2 H! q8 B' m9 o9 ]- l7 g# V- P; V, R! `- }3 u5 z- g. p1 Q- q0 ?
农林部果然是人狠话不多的地方。
# k/ ?* W% @3 ?
4 A) K! K4 k. g另外,坊间说得没错:公开发表的都是已结题的项目。

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    2024-9-2 01:41
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    沙发
    发表于 2022-1-15 10:40:41 | 只看该作者
    本帖最后由 鳕鱼邪恶 于 2022-1-15 10:44 编辑 & J5 q  @0 P8 l9 m# k2 ?: d

    . w- n; ?6 H2 ]% M( ?! j  C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~9 T& `  n6 M. L% O/ v7 \6 O( ]; f

    7 Y4 n* `1 m" c5 D8 A龙甲倒了?怪不得没消息了。估计是欺骗了美军。
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    该用户从未签到

    板凳
     楼主| 发表于 2022-1-15 11:25:03 | 只看该作者
    鳕鱼邪恶 发表于 2022-1-14 20:40
    # q, W+ X7 o: O! M  E5 K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 t1 H! u7 G( p& ]( L# \4 Z
    ( ]& ~% J" M3 R% |" i" x
    龙甲倒了?怪不得没消息了。估计是欺 ...
    + g2 N% r5 u2 d% `7 t! u3 Y4 A
    要是他做这样的项目还和国内有联系,估计进去了。
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  • TA的每日心情
    慵懒
    4 小时前
  • 签到天数: 3309 天

    [LV.Master]无

    地板
    发表于 2022-1-16 08:10:51 | 只看该作者
    鳕鱼邪恶 发表于 2022-1-15 10:40
    ) h2 m7 O9 A2 [; L; \, f& H# B5 X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~4 C, y5 W) K) i
    ( y4 h& x2 g& x+ Y
    龙甲倒了?怪不得没消息了。估计是欺 ...
    2 d6 o- L- k5 i1 S0 ^* f. z
    20 年前还有可能
    * L' R: S# T% f3 v: v  v7 A10 年前已不可能
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  • TA的每日心情
    奋斗
    2024-3-8 05:45
  • 签到天数: 2441 天

    [LV.Master]无

    5#
    发表于 2022-1-16 10:18:12 | 只看该作者
    本帖最后由 东湖珞珈 于 2022-1-16 10:32 编辑
    * w7 K& y4 a' b! T# z7 b9 @+ N6 w, U8 G# x; {8 Z2 E' P
    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?* K1 e" z, k, C( N
    这柔性的铠甲能挡弹头不打穿,不知道能消耗掉多少能量?
    ; ^7 `' v! D9 ]- @* Z1 R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?
    9 N& M& T0 U8 M! a$ Z6 r! d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0 u; w$ g8 _4 T; J! o& p; b2 c

    ! ]1 m8 K! _0 F美帝这边的分级是这样的:
    1 _! G- q' y1 x, V. e* K7 Q# e' k. T- C3 J, [
    Level IIIA: Tested to stop .357 SIG and .44 Magnum ammunition fired from longer barrel handguns. Does not include rifle ammunition protection.
    " }- ~2 N3 w7 }1 b7 Z* S9 |7 n* c) T0 i/ w6 {4 Q
    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.
    6 a2 U8 n* R% v/ V/ \0 h+ [- N) b2 D. S. [. Q4 z
    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.
    ( _& t1 I5 n( k0 e0 G$ w' ]1 e& h& L/ u
    / b) }5 R2 L( D9 W& b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
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    该用户从未签到

    6#
     楼主| 发表于 2022-1-16 11:23:16 | 只看该作者
    东湖珞珈 发表于 2022-1-15 20:18
    - {8 N" C' V. E' @! Y7 R, m5 ^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?: P8 V/ B6 A/ s. R
    这柔性的 ...
    9 O/ u0 m' t9 ]
    计算机模拟不知道,实测是橡胶墙板。& g  i2 V" ~, G! z- e
    0 C2 }+ F7 `, A, a
    对照美标,这应该达到4级了。
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  • TA的每日心情
    开心
    昨天 17:53
  • 签到天数: 1854 天

    [LV.Master]无

    7#
    发表于 2022-1-21 10:38:46 | 只看该作者
    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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