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。( r6 j7 M. ^/ u0 f
, G0 C' n9 X" a" r' p. I3 X: O1 S6 e
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
; E2 K9 e% x. h! d1 H0 T. R
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。
7 F6 \# E- w  S% [, }8 k# i
  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。
" f$ t$ r  ^" A3 c; X; C) z" N. r+ q3 B' g* H; a7 S" u
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。
3 F- H" c% c' e3 n, }$ ^9 n" v  @. I/ u  K2 v/ y
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。
4 ~7 C3 z( `/ o* ?! Y
/ 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。
8 Q+ Q2 @6 l  s6 `: i; D
& ?4 q7 T7 L+ V3 Y
8 Q5 ]# j; [# |2 Q4 d1 O子弹击中鱼鳞甲后的压力分布& _6 _- V8 Q& l

4 o9 i5 B, Q+ W6 I/ r& H 9 B$ K, r7 N0 Q3 Y0 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
% [! O* w8 m' g2 n8 \6 y, ~" F% t3 I* E' w" `$ c/ W% v
* e4 e7 t8 U( I, Q* l& J4 r
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。
/ k! E+ x% _# j& J- X$ v) X! V4 @. b" m4 [2 T
好玩的是百度上关于朱德举的介绍。
" C( b( q; @9 y( P. b. M# h4 f6 T+ d, |! N: r, S
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
2 [, ?$ |/ p) K8 q  @, u& Y
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
8 g# K  d9 e2 {. i- S& @2 F- C% r8 U# R6 ]& I3 L5 A/ B/ |5 g6 k2 }, G
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）
: ]2 D( j& y% P
. }* x; e# w7 d7 D. w$ _
农林部果然是人狠话不多的地方。
: k' @' p; ?6 c/ N! T! R2 c) l
, 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
2 [1 g. o5 W$ W, l' O+ z
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～
1 Q0 C9 B6 o# E+ V
: Q- m* L3 y0 ^: Q% }龙甲倒了？怪不得没消息了。估计是欺 ...
0 C  A# b/ Z% U. S" V3 f$ @, V) F+ I; Z
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～
) s: k& _1 t" X6 \4 s: i( ?1 z1 h! W, C, _5 m6 P3 K) l2 |
龙甲倒了？怪不得没消息了。估计是欺 ...
$ ?/ q5 w( f7 W6 X2 k
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
+ M0 U: r0 C+ d$ @- D
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
% S4 H# z/ i; w  W; J) w+ b" J* N& a* @9 Q
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.
6 x2 j) p- _. ^" W( u, y1 r8 ~' H! q! X+ K+ ~1 }7 O
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
5 u% N1 \( n8 f; D; 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
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 ...
' Q4 _& W' q; N' Z) [, _
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



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