爱吱声

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。
1 y5 ^$ D) O& o( A# G& _
, N1 Q2 A  n2 m; x; ]' i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。% g0 V3 W% m2 D4 A! p6 i

* I) `1 m. ^- I8 f8 m% Q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。
' S/ H4 l- z: k0 Y" s/ _2 n+ i( I0 L# U1 N) u
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。  y% k+ |; T1 x3 m% J+ k5 \

/ p- C* G" ~/ ?8 B. T* I. x  M  @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。
) d9 a) M7 P# J$ a7 ~# b/ d& G3 I$ w  ?) Z# p
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。
8 o- Q9 t. X0 Y8 d) k! P% Q# H
" ]' f! p/ s* q2 C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。
% v; X5 o8 p- O$ T# l$ J& O
( w7 h! H4 I# l! W2 ]. Q   m/ {3 k# V, g- \
子弹击中鱼鳞甲后的压力分布
9 L4 p& n; L  h
& F  i5 B' H' q; J" l
/ ~! {; K$ V1 s/ ^! h$ I: _1 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
) K3 S9 S# ^: l3 U2 g
+ V6 m/ i/ ~& o3 n9 v $ n% s0 n. [% U8 r# |
计算机模拟的击中过程
( A* v  i2 e( R6 g
& f3 h$ @* O( R% a& }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. q: u3 P# X! K9 K# h" e

, L1 y- s% x+ R/ J$ ~; o, m好玩的是百度上关于朱德举的介绍。
; b5 x, f6 R1 h+ ^4 ~
* l% m, R# y1 i5 b
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。) n4 ~8 x' K  R9 G' a

! ^! C; Q& V7 t# B6 K6 K研究方向编辑：
( C; G9 w; ], q# ^9 t高性能纤维/织物增强水泥基复合材料4 e$ G: J/ p! J) a7 [) q
防弹高性能纤维布的力学特性和有限元分析4 q# Z. z$ {7 p" Y* V6 o: X
生物材料和仿生材料的力学行为及多尺度计算分析- G$ G" L" F0 |0 j) ]
冲击和高应变率试验技术' h( i' e4 {4 F9 a
9 r6 c  s0 x5 V- Y3 h
人物经历
3 H* {* G2 n2 K1 J! ?教授, 湖南大学土木工程学院, 长沙,中国,2012–至今* a! Z# ~9 O4 _8 B$ b: K
博士后(生物/仿生材料), 麦吉尔大学,加拿大, 2010–2011
0 [: M$ Q1 b" m% Z博士(结构/材料工程), 亚利桑那州立大学, 美国, 2006–2009
  [% t+ W( m/ ?  o) V论文题目：Experimental Study and Finite Element Modeling of Woven Fabrics# s0 ?9 X" r1 t6 C0 X$ k  B/ Q, Q
研究生(岩土地震工程), 阿拉斯加大学, 美国, 2004–2005
$ n" @% q$ n" e2 B. B1 h  f: {; f本科和硕士(交通土建工程), 东北林业大学, 哈尔滨, 中国, 1997–2003
& _! o+ f1 `0 @- q: s8 Q2 a+ u/ @; o+ \  ?4 e$ Z. V
科研项目
, c/ y( t, G& J! v! J4 }- Y4 c) V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）
; J; G( b% y) B8 f* A$ y* `! K国防科技创新特区，19-H863-03-ZT-003-026-01,“xxx”，2019-2020，主持（在研）7 _% P& I+ N$ m5 z# B/ s
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）! Z! G5 j1 _+ w9 \4 Z
湖湘高层次人才聚集工程-创新人才，2018RS3057，2018-2020，主持（在研）) k! {" o5 y+ `4 Z  {2 A
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）
' H5 n2 |7 I) W, A! J# G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）
+ m( N- i* h# V- @9 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）  d: f; P+ y4 L! I' v
国防科技创新特区，17-H863-03-ZT-003-008-06 ,“xxx”，2017-2018，主持（已结题）. Q; r2 @: M+ a/ k9 I8 C
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）4 C; H1 j" 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）, `$ ~3 c; C0 ]! G; A; \! Z; r6 u
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）1 q' B0 c# q; @5 ?9 {
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）! L4 l8 i1 K9 W. v* G
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）% X2 ?( H" M: m& ~! Z
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）

, }* S" x2 P! N9 r% J- P" \1 _1 j; c6 U) Z8 P3 D9 j6 W* E7 L
农林部果然是人狠话不多的地方。& r6 x7 T8 e0 t1 C) J  Y+ Y
& n7 y4 e/ H; ^* p
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 5 x+ N. w$ {$ @5 c, ^

+ L$ Z0 z* `: s* H. \1 H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～
! y4 }9 S, |. W( a$ g6 r- D0 [7 j8 B
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& d; w7 v+ C% J0 B' t/ E+ N
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 N6 W6 R, P' M; U- B1 y5 u5 O" ^
5 W, V0 z% z! n$ }2 F: }) v龙甲倒了？怪不得没消息了。估计是欺 ...

2 n6 ]7 Q; a( {) _2 [/ ~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
5 Z: S& ~# X* r4 O6 B/ E- o1 q& H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～
; u: H. l6 m! Y
) \) M3 t7 l$ \. V2 W龙甲倒了？怪不得没消息了。估计是欺 ...
0 n2 v; Y( p! i! G
20 年前还有可能4 U3 t/ c. V) j  v' h3 A+ P1 h: I4 o( j
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
0 U' H) f2 I  L! t2 R2 Y" I7 R6 y+ I2 g6 D- }* J1 }. P* J
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？
; S& ?$ W5 w* E* R5 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？0 ]0 v3 f! X0 _$ A- M& Q
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 {: ?8 N3 ], a% Y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" R( ^+ Y8 R5 C$ h% H, a* y, {
6 {4 Q8 I' H6 e# n: v" ?% m
美帝这边的分级是这样的：% |* ?9 y3 w, u* p) m4 R% n
: I' T- A* k, c! M6 u# T* o
Level IIIA: Tested to stop .357 SIG and .44 Magnum ammunition fired from longer barrel handguns. Does not include rifle ammunition protection.
* V+ _0 J; Q' i! o
- p: G6 S4 O' B' [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.
9 o1 f+ E3 f; `- R
( }6 `+ k5 Z8 b% ]7 M. R6 v* }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.4 ^+ ?4 r- @( r; y! e/ U8 F

2 c+ r8 ~3 O3 x: Q  Y' 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' q% P! v; U* H& Q: B9 r/ \' z
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？$ M+ u" B' G5 A$ U* }
这柔性的 ...

- O6 _9 f" L# ]1 K* X* M2 `' D计算机模拟不知道，实测是橡胶墙板。
5 q% ?2 r- F$ ~2 \. V* ^8 k; S# q+ Z! Y* G3 D! G) q
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



欢迎光临 爱吱声 (http://aswetalk.net/bbs/) Powered by Discuz! X3.2