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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。( r6 j7 M. ^/ u0 f
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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。* g/ t) ~  {$ T% Z
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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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  s# v" r) R3 y  x/ E2020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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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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/ O% m. Y( @- F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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8 Q5 ]# j; [# |2 Q4 d1 O子弹击中鱼鳞甲后的压力分布& _6 _- V8 Q& l

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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
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计算机模拟的击中过程5 M% W" [( A- W0 k0 {$ V! P2 G

6 l* T4 Z5 z  R; v$ v4 P) v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。' C# r6 r0 U3 k6 Y+ M( `- b
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研究方向编辑:- Z0 |  |6 L. I/ C! _
高性能纤维/织物增强水泥基复合材料
* f% R' R! @( u2 ~1 P防弹高性能纤维布的力学特性和有限元分析, s6 Y: q- |8 z# W; ~# ]
生物材料和仿生材料的力学行为及多尺度计算分析
5 B% P8 u# T2 N) h- n冲击和高应变率试验技术& U3 U* D8 k0 z9 C3 R' |! I

" c- p' ^" Z+ Q7 c2 `# E人物经历
. Y! `! y: ?! j& s1 ?. j教授, 湖南大学土木工程学院, 长沙,中国,2012–至今
" E" q1 d( v1 ~/ e博士后(生物/仿生材料), 麦吉尔大学,加拿大, 2010–20116 U6 y1 R1 u, B+ R* |! F
博士(结构/材料工程), 亚利桑那州立大学, 美国, 2006–2009
; L% F# ^8 f; \: e论文题目:Experimental Study and Finite Element Modeling of Woven Fabrics' r: F9 s% R: G. [
研究生(岩土地震工程), 阿拉斯加大学, 美国, 2004–2005
$ N  r# _+ b4 c/ B, T' a1 p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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科研项目
$ v6 z+ ~! d. c$ N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 Q# w, `' q. M+ I! d# ~
国防科技创新特区,19-H863-03-ZT-003-026-01,“xxx”,2019-2020,主持(在研)8 Z; |3 W6 Z$ E2 \3 T) y
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)
% R" x& o5 }- L* E) J) I湖湘高层次人才聚集工程-创新人才,2018RS3057,2018-2020,主持(在研)7 D$ s7 i0 V9 ?
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)
8 q" y+ c; M1 m# `0 H% a9 ?  e1 c7 Y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)
1 E! x& M. x+ U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)3 c( G7 y0 L, o; _7 Z
国防科技创新特区,17-H863-03-ZT-003-008-06 ,“xxx”,2017-2018,主持(已结题)
* n7 I0 g3 n, y: Q8 m' x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)# l  y  M8 g2 M7 [
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)- I6 Q+ j3 m+ 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)
7 o8 M- S( t7 A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)
/ E3 p( a! }; K, l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)  G8 z5 j0 {/ c# \
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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农林部果然是人狠话不多的地方。
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, b: X2 @# }! H  u3 s2 }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 1 Y! J! q! o. c# m8 K' X

" B. E1 d9 `& \* _9 ~; B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~3 k6 c8 D- ~. ^. @6 m7 y" M
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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
6 G( @% p+ s7 c2 P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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: Q- m* L3 y0 ^: Q% }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
/ g3 H/ J, E9 E& Q- Z3 k5 I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" ?) v3 W9 Z9 Q( U$ Y3 O! k
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 J% t! _8 d& |. W5 H2 M
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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 M7 T0 E, @7 T. e& d这柔性的铠甲能挡弹头不打穿,不知道能消耗掉多少能量?% O9 p- o5 Q8 i0 r- V) H2 t0 T
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?
) X+ P/ u9 x5 @2 c+ X# i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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美帝这边的分级是这样的:9 V* h$ u& a  Q) s1 J

7 ^5 L0 {$ [5 N! oLevel IIIA: Tested to stop .357 SIG and .44 Magnum ammunition fired from longer barrel handguns. Does not include rifle ammunition protection.! W) E( v$ j. R

% V, v5 |4 N5 p4 O2 g4 _6 HLevel 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.
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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.5 B6 w& ]% G; S) m
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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 20:188 \" K2 Z$ q6 {) x7 [
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?3 j% h- z1 @# F6 L2 n" N( o
这柔性的 ...
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计算机模拟不知道,实测是橡胶墙板。3 e) I$ V9 L1 {; y4 D

0 _9 B/ w2 Q: g! j9 ?+ L' l# K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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