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鱼鳞甲转世了

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 楼主| 发表于 2022-1-15 09:51:32 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
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。( ?% V! K$ E5 t) c# S( i
# m' y) z, U# e9 O7 D
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。% @) [! J. N. |/ i6 L, u
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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。
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, ~  a/ Y. j. p% h" B- [( f2020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。0 |5 @! h& f! X0 C" z! x
' Y( q- m% T% ?) h
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。0 Q: D) u: L& v4 Q5 X2 A2 P6 e
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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。- F  |' D* o: t+ T& j* ^$ m
2 w/ S( h  g& K; d" o  `8 `: M
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。  i& x' E  P& T* ]. }
7 F6 [# Z  M' m- @; \5 M
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子弹击中鱼鳞甲后的压力分布
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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. T1 Y' _  W# L
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计算机模拟的击中过程
' i8 _- `. E  z( X8 p5 x  P- {8 E5 |9 A$ U3 E- t- x7 F
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。
+ M7 n6 ~0 n" r' |, i) O+ V! y! n
好玩的是百度上关于朱德举的介绍。
4 _0 F  J, {$ ~/ V9 g9 l8 o$ C) ~1 k: N* p; h, C4 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。5 z0 {. }1 j4 o6 _4 N( v
* K6 S) i! c0 c
研究方向编辑:
! c( y  X* l, D3 t: ~0 \  b% d# ]& z高性能纤维/织物增强水泥基复合材料0 |7 Y* G8 E' G; c) d
防弹高性能纤维布的力学特性和有限元分析: L* Z- P; t3 N4 X
生物材料和仿生材料的力学行为及多尺度计算分析1 r3 p' I) i8 C
冲击和高应变率试验技术
% h* }( _; l7 i, \
+ k) s+ K( I7 T/ r! K& U1 Z! H人物经历
* P/ w6 \# |# J6 u( D5 z3 ?+ F教授, 湖南大学土木工程学院, 长沙,中国,2012–至今- g7 A( o% p6 U0 K
博士后(生物/仿生材料), 麦吉尔大学,加拿大, 2010–2011( v6 D6 |4 P% B3 M4 C* E+ u
博士(结构/材料工程), 亚利桑那州立大学, 美国, 2006–2009& O5 d: E  x: U: g4 ]& e
论文题目:Experimental Study and Finite Element Modeling of Woven Fabrics6 t# K9 r; |# [5 T' a) \& n' j
研究生(岩土地震工程), 阿拉斯加大学, 美国, 2004–20057 I3 {) z7 o" Y+ _+ n* f4 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
7 M1 W! A  R4 ^0 V& o. _5 N9 S" o* ~$ o5 p( k7 y% i1 i
科研项目
) s! U' C; q  E0 |' 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)( `- g& O2 C7 _* M; D
国防科技创新特区,19-H863-03-ZT-003-026-01,“xxx”,2019-2020,主持(在研)) I* ]8 D; ~' ]  g
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)
. a9 V$ j/ y% o& ~6 k2 N3 H湖湘高层次人才聚集工程-创新人才,2018RS3057,2018-2020,主持(在研). r) \1 |8 X5 {
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)9 G5 Q/ F0 K/ Z' ^9 ^
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)
' s6 p1 U9 \8 \8 t4 L% i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)
0 t' F' B) G+ m' A/ i" I! g$ |国防科技创新特区,17-H863-03-ZT-003-008-06 ,“xxx”,2017-2018,主持(已结题): D9 f# _: r! R" t; ~
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), m  g5 }4 P2 h2 S2 ^
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)' u% N8 |4 j% n* b4 L  c
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' Y8 Z% f# {1 Y6 B* l$ z
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)
$ P  u; ~4 @  V; u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)& e6 [$ q$ ~: {( v! k' |
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)

. p/ I& L% V( o* c8 v# O
% A/ F4 }! z: u8 c" F! E2 G农林部果然是人狠话不多的地方。5 B1 m* N7 y- a& A( o

: U2 D, m3 j0 ^: v2 o8 i  S另外,坊间说得没错:公开发表的都是已结题的项目。

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    开心
    7 天前
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    [LV.8]合体

    沙发
    发表于 2022-1-15 10:40:41 | 只看该作者
    本帖最后由 鳕鱼邪恶 于 2022-1-15 10:44 编辑
    4 h/ l% V. _$ A' m% t1 e4 `- k- ?' 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~
      |- f/ ?6 J- Z/ @' @9 @2 X0 r' q$ E) T2 w5 R, |: _
    龙甲倒了?怪不得没消息了。估计是欺骗了美军。
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    该用户从未签到

    板凳
     楼主| 发表于 2022-1-15 11:25:03 | 只看该作者
    鳕鱼邪恶 发表于 2022-1-14 20:40
    - L- G. X9 {8 b+ P$ [6 v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~. y5 M6 X3 l! K+ X( s

    1 n. c) z" Q0 i3 J0 `2 [: E龙甲倒了?怪不得没消息了。估计是欺 ...
    ) D7 K8 X( f( F7 p( m) U; Q
    要是他做这样的项目还和国内有联系,估计进去了。
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  • TA的每日心情
    慵懒
    9 小时前
  • 签到天数: 3720 天

    [LV.Master]无

    地板
    发表于 2022-1-16 08:10:51 | 只看该作者
    鳕鱼邪恶 发表于 2022-1-15 10:40
    3 B  W# f) W: \* [* {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~
    + \, B' A9 n! j' I
    " R; U3 {6 [. R% B( S) s龙甲倒了?怪不得没消息了。估计是欺 ...

    5 E% X  c0 w$ v+ t2 y6 k! w20 年前还有可能: S/ }, d6 O6 \$ d7 e
    10 年前已不可能
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  • TA的每日心情
    奋斗
    2024-3-8 05:45
  • 签到天数: 2441 天

    [LV.Master]无

    5#
    发表于 2022-1-16 10:18:12 | 只看该作者
    本帖最后由 东湖珞珈 于 2022-1-16 10:32 编辑
    $ Z5 q' C' S" G9 }7 B) Z+ U* E- b; {3 p" M0 R
    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?
    " t$ O' s! y3 |8 v- j" q这柔性的铠甲能挡弹头不打穿,不知道能消耗掉多少能量?
    ( s  k4 l4 {1 Y: F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?
    8 A9 y! T& A" e' @; U" W' H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
    0 c' o9 |% u5 {4 P% x
    , @3 p! b; u- y美帝这边的分级是这样的:) q+ y7 w2 ?1 R
    5 A5 r& X) A7 s+ g* N* g8 U
    Level IIIA: Tested to stop .357 SIG and .44 Magnum ammunition fired from longer barrel handguns. Does not include rifle ammunition protection.
    5 d! e6 e' t8 I7 S6 d8 m& u( T- }- y% r" ]4 f) `" {, w
    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.: O0 G4 e9 z8 Z: T$ s/ r- ^2 ^

    # n9 ]$ |3 e$ r& I: A5 YLevel 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.2 ]* k/ ~' B; c" W9 W9 v0 d
    - ?- V7 n6 h+ r( _
    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
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    该用户从未签到

    6#
     楼主| 发表于 2022-1-16 11:23:16 | 只看该作者
    东湖珞珈 发表于 2022-1-15 20:18: ]# M$ }. h& Y% r- h
    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?( B/ i* q+ U' R" ]. R
    这柔性的 ...

    & n$ j" F: }  c4 B计算机模拟不知道,实测是橡胶墙板。! ]# X( ~3 E- l7 }- f/ j( F

    % R5 b/ Q' O; i+ J对照美标,这应该达到4级了。
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  • TA的每日心情
    开心
    昨天 11:41
  • 签到天数: 1947 天

    [LV.Master]无

    7#
    发表于 2022-1-21 10:38:46 | 只看该作者
    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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