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。$ {6 ]3 K# m% Y5 L5 m! _7 `

& V5 M! x8 {6 B/ O2 ]5 o' @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。- o1 A( a) u; s4 m8 d
5 \9 M7 H7 o. `- J+ M5 H+ @
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。1 T; O$ T7 m5 M0 s$ @

) T1 Z6 J6 U  L' j2020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。
+ b! Q+ @: X4 M% T! F  M+ h+ s7 l3 D2 _$ V4 B. O  h8 `
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。  M& W! U* x. A+ r5 S

" g, X( I  I' e3 J2 i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。
+ }5 B- y# i' V/ h0 ?8 O9 Q& y7 T& o# y8 n. C+ G* L
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。
/ b& S/ S/ L1 A6 J4 q  ]# c4 m$ I* X& G# D  q

+ T# w/ O; X. C, n% a子弹击中鱼鳞甲后的压力分布. D! t( o, h7 r$ S
- ?- o8 U3 j8 B
" `2 h+ W# C/ a
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4 M4 w! W0 b4 |
# ~% w4 j" Q4 s

5 [% G( b& o' ~5 I! [5 X计算机模拟的击中过程& Z. [0 ]2 \( r" c/ R) X9 C
# m* }7 ]- f" T
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。: U* d) e2 ]; K) l  b

3 k4 I* K( q8 j" [5 M好玩的是百度上关于朱德举的介绍。
) P, _( n5 e: q, ^" i6 ^4 e
) b# P0 A# R$ q( k1 p4 b& p/ Q
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。  B: |- j% N: ~8 A$ _
! N) R+ q  m, x* Q* @
研究方向编辑：: X" }  c% V, I" F" N
高性能纤维/织物增强水泥基复合材料
, Y* m( P8 Z) F0 S+ _防弹高性能纤维布的力学特性和有限元分析
1 @7 }5 h& ]4 W  i& o4 Y生物材料和仿生材料的力学行为及多尺度计算分析% S4 ?% p: N1 |* w  {9 a- P
冲击和高应变率试验技术
6 E; C( q; u; F+ n. z( v1 i( f5 T
人物经历% \$ v6 V" ~  `/ g( `
教授, 湖南大学土木工程学院, 长沙,中国,2012–至今0 O6 K3 e( c+ X0 b: p0 O" T; c
博士后(生物/仿生材料), 麦吉尔大学,加拿大, 2010–2011
/ c' H, ^/ Q# _) f' i9 {3 o博士(结构/材料工程), 亚利桑那州立大学, 美国, 2006–2009; ?$ Q3 l3 P" l+ o# m" r3 ^3 i% b
论文题目：Experimental Study and Finite Element Modeling of Woven Fabrics9 e( I& U/ q: A  q3 \
研究生(岩土地震工程), 阿拉斯加大学, 美国, 2004–2005
+ F6 l2 E5 `6 H本科和硕士(交通土建工程), 东北林业大学, 哈尔滨, 中国, 1997–2003
% [/ s( |9 e& u  |
. x& |! V6 e, Q, Z7 F! y. m科研项目5 P/ h2 C$ W8 H
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）  r* ?4 l; i4 ]" {7 W8 \
国防科技创新特区，19-H863-03-ZT-003-026-01,“xxx”，2019-2020，主持（在研）' L' D( x/ m1 y. M. R3 I
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）
8 @1 z# w) V. j" ^, s湖湘高层次人才聚集工程-创新人才，2018RS3057，2018-2020，主持（在研）; W, ~  G+ s$ s$ G
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）
( D3 y  N. r. K1 i1 j9 k' Z' [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）
  v3 A+ X4 q( o# z) d- X: 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）/ h/ m! U- \- K! B
国防科技创新特区，17-H863-03-ZT-003-008-06 ,“xxx”，2017-2018，主持（已结题）
" _! m) b* Y$ p- }* H% q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）/ w* d' I7 x" L% J% P
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）6 W* }8 K/ C6 u  O# [
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）
+ U/ M; C5 ~. X$ Z$ Y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）; t+ X7 x! o# Q4 M
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）( [' Z. i9 a; ?3 N1 U
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）
, a6 R7 G& t" R9 D  N

; ^2 k- n  a! j  X- h5 `9 p农林部果然是人狠话不多的地方。' B, R# g+ E7 f' F
# L9 Q6 V" z+ N% i5 X# \/ K
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
& U1 r) O- I* b! w6 q8 `5 r6 d. p# Y6 @
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# N9 }8 R# Y. |! O3 t. z6 m

7 Z: n) j+ b" o0 }  Q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' u+ i+ w3 x! J. d
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～
' |; h0 i) h$ i$ k: m- x' v* u
+ L; Z# A0 r- L( d7 I龙甲倒了？怪不得没消息了。估计是欺 ...
. O5 X& Y8 L9 ~! W# |8 i0 ~
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
; C& ^/ f1 `$ V: k6 h( D8 l1 p- w1 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～5 H, K( [5 f, a! C+ D9 @  X% Z
$ O. [# x* q: J0 Z: u
龙甲倒了？怪不得没消息了。估计是欺 ...
3 `: S" u) d& w8 z+ ~4 v; M
20 年前还有可能& J1 X5 N' L) i; B" f) D
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
) d9 X) V9 @! S$ q7 }! }& L4 ], S# k7 d( \+ k
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 H: s; K0 q8 j  F$ X" q! u0 I$ H
这柔性的铠甲能挡弹头不打穿，不知道能消耗掉多少能量？- k, Z2 q+ V# ~
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？
, q. Q6 U  y5 K* n2 `( t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9 C, G* o1 ~2 m: o* ~& o

. h! d/ E: u! z- ?; @美帝这边的分级是这样的：8 ~& l1 K, r" x# @" n

0 U* V" Y" \  M1 F( b( Q* `  wLevel IIIA: Tested to stop .357 SIG and .44 Magnum ammunition fired from longer barrel handguns. Does not include rifle ammunition protection.: \5 r0 x  T0 h/ P. Q9 ~3 f1 }
  X1 j8 Z$ Q( Q7 z7 J9 [$ t
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.% n8 U4 P1 M5 N. d
4 |& r5 }. z5 _
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.! L! y( k+ k* s1 Y, y

# J" T# }; P5 u5 ]: K+ C+ _/ y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
, g! h& c$ e5 V1 j0 K1 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？* q, K$ {  b. x" `# y. _) T
这柔性的 ...
" t+ z# d# U$ e8 \
计算机模拟不知道，实测是橡胶墙板。
* k. r: `# N6 g& `
& ?: C, M! s' u/ n% g+ Z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