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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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1 i+ y" J& @0 j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。* ^! f! I* ]# B' X' S. d" }6 `. u
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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。( N/ O1 H) m+ i
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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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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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子弹击中鱼鳞甲后的压力分布
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  x* y( K0 e* w* p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' w6 Z# |" `$ B+ r0 t# f. ^' @
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+ \% @" E4 U* [/ Y# ?计算机模拟的击中过程
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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。: _1 R" A9 t: H3 p/ T; W( J1 p

9 |8 C6 W$ E: S$ b; A3 G好玩的是百度上关于朱德举的介绍。4 F- {7 y: p: X1 Y& B' x
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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。
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7 w$ u/ V4 U. ^3 x3 u0 |  o4 i" w研究方向编辑：
$ l! A7 `6 h) t. s高性能纤维/织物增强水泥基复合材料' }0 l; i% _& R& |  I# ?- t/ D
防弹高性能纤维布的力学特性和有限元分析& h' B) Y. c' {( S2 |
生物材料和仿生材料的力学行为及多尺度计算分析7 b5 a& a/ n% `, x* ]9 t4 D
冲击和高应变率试验技术
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; d9 c0 M2 b$ N人物经历! Z1 g& D5 D/ N) i  R
教授, 湖南大学土木工程学院, 长沙,中国,2012–至今0 G3 L% L( m& _8 z5 {' p# U  U
博士后(生物/仿生材料), 麦吉尔大学,加拿大, 2010–2011
- R. X, L8 L9 i7 q7 U7 Y/ W2 Z博士(结构/材料工程), 亚利桑那州立大学, 美国, 2006–2009
% o0 r  a7 N) G论文题目：Experimental Study and Finite Element Modeling of Woven Fabrics* n+ @, `  n& }- x1 u# B; p+ b; V) H
研究生(岩土地震工程), 阿拉斯加大学, 美国, 2004–2005
! l2 ?4 N6 e" q  W% y! R; x; U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
1 b& ^0 P& ~' M* o5 g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 j$ b' S  L  w# c
国防科技创新特区，19-H863-03-ZT-003-026-01,“xxx”，2019-2020，主持（在研）4 X! z0 F6 b/ y/ n1 o' F% f
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）6 O# f+ G2 |- j, Z6 Q
湖湘高层次人才聚集工程-创新人才，2018RS3057，2018-2020，主持（在研）5 ]1 o  K6 ~5 b5 B6 [
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）( C& p2 Y' t1 N# c0 i! n
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 P& E4 ]0 ~/ s: |7 `, ~5 C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）
1 j" B& z% k* }# H0 x1 d3 i国防科技创新特区，17-H863-03-ZT-003-008-06 ,“xxx”，2017-2018，主持（已结题）% p  r( T6 N/ V8 i+ V- t  F4 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 q  |- Q- D# W9 y( W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* i9 n# s$ j: \3 h( I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）$ y4 I! }- J* V2 y. D4 q
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）
* r1 L) n9 S' L# O: ~! t" j, K. @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）
( n3 |. A  t+ 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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农林部果然是人狠话不多的地方。
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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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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～& r8 }1 l/ j1 e

/ L* C8 [; K- n2 z5 [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 20:406 S4 c: N* K$ f7 e6 o1 A# t! s
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 o0 F& n9 @

$ K2 y4 E9 @9 b8 g5 y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 10:409 w4 O6 `; B; I/ {1 O4 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～
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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
- [: V- i* K0 W& Y! x3 O10 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 1 @- }/ r. |6 t0 p3 U

9 ~0 Z7 x% O1 }* e  w% H; q9 t6 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？
, U' t, s# j, R% l2 l1 E) C这柔性的铠甲能挡弹头不打穿，不知道能消耗掉多少能量？9 X1 t! c% ^& I7 O* b$ U" C# k( Q4 x
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？7 ]0 i% P( z. x) G) ^/ s
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: H  R: I+ q( ~: E5 V  |
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美帝这边的分级是这样的：2 V3 y( L$ Z: q/ Z7 ~$ a" D

" o4 Z6 s. ~& {7 `/ L) \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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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.
" A6 Y( `; y; i* q- O" G! P1 t" ]8 A3 W; B: h; i
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.7 I" v" c3 j7 p/ z8 s( }

- L' L. o! z; Y3 I$ O( l% U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 20:181 L- W; F6 @- W7 D+ l
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？
$ J7 }  f- r; C5 R0 ]这柔性的 ...
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计算机模拟不知道，实测是橡胶墙板。+ F# ]" O' u$ P2 d+ C5 U, [  D

  u7 P3 F2 X% J1 K0 O) {8 U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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