|
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。# K+ ~5 W1 m1 J8 W
8 X' Z a$ }) Q2 u/ ~
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。
% s! x& c1 E1 r7 e8 |* S
& T- o: k8 |3 J1 ~/ a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。
6 N% q6 K. w, w& x% U% M
0 K9 c+ F2 s3 ]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。
$ U; K! F. _1 n/ Y2 w, W& k
# X& y, B2 e# w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。' Y' s5 B, J+ S: `; l- G, h6 a, v
2 T, L# ?% A D3 M, J
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。
* y% s0 h! p* Y1 |+ n, p% R3 y% X* Y# X5 ^9 t
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。
/ @4 o/ X+ W3 q5 s- M
5 f# n7 v; Z; E$ D; z G2 q- }4 c$ f
8 G6 i" y6 Y2 P子弹击中鱼鳞甲后的压力分布 ^8 _# s! a7 c& V/ a
7 I; k% w) M$ f
8 V: Y4 l) K* S/ Z! o$ p2 _3 c6 Q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
: D: \! T" t. a5 `$ e% G& G. O9 m" w
5 z `7 X6 c8 V& g8 g: P p3 f1 t
计算机模拟的击中过程
; S% U# q* n, B: s7 K+ h! e( o! z3 y0 V1 a; t# j+ R) h
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。( Y4 j( W: Y0 K: k/ q5 z) ]
$ a' @, D; {+ v; I3 w2 y1 C! D好玩的是百度上关于朱德举的介绍。
# ?6 O$ x N% E- \1 x p! A" P7 K
: g$ ] b3 l% L/ J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。" h/ s2 s9 g& r* \) ^6 f5 i* c* Y0 z
' ?8 n8 y0 p' T
研究方向编辑:
- Z% h& t$ s* S* T1 o3 B3 Z高性能纤维/织物增强水泥基复合材料
2 P `8 s g2 B2 T, P/ M防弹高性能纤维布的力学特性和有限元分析
( v) W0 L. x3 x生物材料和仿生材料的力学行为及多尺度计算分析% ~* [9 ^6 ?+ p9 A/ ~# m! L( H
冲击和高应变率试验技术/ ~9 y* }5 ?) x6 @( b4 ]- u
% C8 h8 d7 p* V( q k
人物经历 o# ?: x2 C( Q- }$ x$ h( ^7 t
教授, 湖南大学土木工程学院, 长沙,中国,2012–至今/ n, R# T3 x; F
博士后(生物/仿生材料), 麦吉尔大学,加拿大, 2010–2011* [4 ~: Q8 E: N1 [ B3 {
博士(结构/材料工程), 亚利桑那州立大学, 美国, 2006–2009+ F5 g h" Q0 \) q
论文题目:Experimental Study and Finite Element Modeling of Woven Fabrics
3 w6 X0 r2 A/ I$ K研究生(岩土地震工程), 阿拉斯加大学, 美国, 2004–2005
; ^$ l O# X3 a6 K. t8 P; z本科和硕士(交通土建工程), 东北林业大学, 哈尔滨, 中国, 1997–2003
: n! m4 g) Z+ F) H- y3 w" v6 R" d# A* h0 m
科研项目; S! T& q0 H6 @
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)
# G$ I$ W {8 |' ~1 {9 b& I国防科技创新特区,19-H863-03-ZT-003-026-01,“xxx”,2019-2020,主持(在研)
, F. j* I& A7 i' f" F( X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)
+ v6 g# a5 x6 L( u7 I& p, o r7 Q湖湘高层次人才聚集工程-创新人才,2018RS3057,2018-2020,主持(在研)
( ?6 t d' _ A& c4 P3 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)! o8 K* p& f' B7 f' c
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)
' ~/ W$ @2 A# `3 n2 j' 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)
1 @3 G4 ^1 f# R( o国防科技创新特区,17-H863-03-ZT-003-008-06 ,“xxx”,2017-2018,主持(已结题)
- v: l: `, Z1 ~; U' h }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)
9 Q5 \3 R6 ~+ F6 R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)( }$ M) Y# ^8 p; l" l- r
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)5 V9 B) U K+ o
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)2 C6 N6 G! [1 p$ [/ l& Q
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)( B* H# m3 [8 t9 Y$ S, M
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)
7 _+ K% y, p7 R% N
( a p5 Y4 {7 o, _* h农林部果然是人狠话不多的地方。6 V6 C& s- L+ P+ H2 N8 m
: }, N ~. @2 r; x
另外,坊间说得没错:公开发表的都是已结题的项目。 |
评分
-
查看全部评分
|