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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。
( D/ K2 v" Y& e' W. ^. i$ E8 ]
( J' b2 }, {4 h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。- `7 ~9 R/ d4 V& @

. r7 w# x" q6 G; c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。! Z. d5 t: U$ F
2 p( I- r( |# O5 H+ r
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。
3 R6 r, j- S- `: t; t3 l: p8 x% w0 \2 f' P2 I! M6 A
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。/ p0 F, M+ I. Q& Q. U; `
- }  o( h7 L# U7 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。! z& n7 ~* t5 s

0 m' Q3 E2 I) G  u# M+ V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 R5 \  v8 v: E. Y
4 c. I8 ]4 {+ J4 C3 n$ I1 h- i  ]

" O  v  F  K' S" C子弹击中鱼鳞甲后的压力分布. N" l% m  S8 C7 w

& V% b$ m7 N/ j: \& v; M
& G9 S" L" o9 [2 ~* D3 ?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' Q" t4 z5 P* }

, w0 z: [7 E# f7 u) q$ H7 a5 J. X
; J+ Z- @' ?% O' s计算机模拟的击中过程$ ^3 |5 k! J! e5 \& x
4 C5 `8 F( N  Z( b1 T8 Q
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。9 i  e, r, t* D8 `* ]
' S9 X: c$ ^* G% ~
好玩的是百度上关于朱德举的介绍。
& p' @. q- C4 ~8 c, Q( a  F' H+ ?  L
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。
6 x' C6 ?5 x/ o: @3 M/ w
; G+ m1 g& a1 ~- |" n/ \研究方向编辑:  @8 _5 z6 c) u+ L# m, \1 I
高性能纤维/织物增强水泥基复合材料# X, |% r. T& Z+ r2 f2 p8 [8 ?% D
防弹高性能纤维布的力学特性和有限元分析; D- Q7 R/ K% ~/ y) t1 u
生物材料和仿生材料的力学行为及多尺度计算分析2 c9 D; O- [0 L9 M, k
冲击和高应变率试验技术
; Z- n( W% m  ?8 h+ J  [1 }( ^( x$ Y, _- v$ U2 v5 f) f; N# l
人物经历
6 c0 y( t$ p3 \, N: p" w( k+ S7 m教授, 湖南大学土木工程学院, 长沙,中国,2012–至今# z6 m0 H* w, B8 M
博士后(生物/仿生材料), 麦吉尔大学,加拿大, 2010–2011
. t; l4 [* O5 @! n1 A博士(结构/材料工程), 亚利桑那州立大学, 美国, 2006–2009
! J* n/ C3 r0 D" b7 V+ M! K9 S: I9 X论文题目:Experimental Study and Finite Element Modeling of Woven Fabrics. M* {, D) t9 Y; t) ~" K
研究生(岩土地震工程), 阿拉斯加大学, 美国, 2004–2005
6 F- U. w' a2 D) W$ Q# ]# W本科和硕士(交通土建工程), 东北林业大学, 哈尔滨, 中国, 1997–2003; Q/ w: m; r( _! ]: U

. @' ^5 X2 C% d2 f* t7 a# W科研项目- f5 i/ ~0 K3 A/ y  Y1 p
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)
$ q3 g, a  {8 t- c/ `国防科技创新特区,19-H863-03-ZT-003-026-01,“xxx”,2019-2020,主持(在研)' Z! x0 i5 T2 `# p/ b+ f
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)1 Z. B) z. Z+ o- L3 i9 g% _
湖湘高层次人才聚集工程-创新人才,2018RS3057,2018-2020,主持(在研)
6 @* X  r% ~3 n$ s, s" U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)6 [# q- a( b: r& @- t! c( @8 U9 i
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)% j8 G5 s1 g+ P" ?: E8 H
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)$ n5 S, I' g) }% g
国防科技创新特区,17-H863-03-ZT-003-008-06 ,“xxx”,2017-2018,主持(已结题)5 G, R9 c3 w" y# s6 _/ 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)6 Z) u3 s5 D+ v) B- k
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)
+ \1 l5 h7 D0 o* U+ T2 t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), r7 u. A/ L7 t7 M, `* X
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)/ B' J( N9 E6 a, ~+ V& E6 q% H/ B3 e
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)
/ r. M* B* l% s, J0 I/ i" h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)

) ?$ [. e6 W: L  W5 y  U: b$ W. _* H8 \% X1 J9 a
农林部果然是人狠话不多的地方。
  x; Q2 K6 Z5 E$ b5 f: f2 `5 h/ x7 K+ d$ j* a  c6 U) n7 t
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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    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
    - L! J9 W7 l% G" I0 ^" N: J  ~: u9 m* T% t' 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~
    ( o' w3 [, H3 U8 F4 W5 Y1 ?
    & @4 U, y. k7 g) w$ f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
    2 [/ M- s' W; D6 f! V7 F; F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~
    2 l7 P; C/ U+ D
    ( Q* E' {7 C% K5 P龙甲倒了?怪不得没消息了。估计是欺 ...

    , _4 Z1 _4 Z# b$ Y4 d7 C: e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
    11 小时前
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    [LV.Master]无

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    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' \( T2 C4 {( N& h: b1 b. ^/ _: 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~
    ; f( m0 I$ M8 H0 T/ w7 a: g' V8 O8 `/ U
    龙甲倒了?怪不得没消息了。估计是欺 ...
      |0 t7 ]! r! }/ W0 E6 E
    20 年前还有可能& m5 A$ d) b$ w; {+ N0 }3 `1 ]
    10 年前已不可能
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  • TA的每日心情
    奋斗
    2024-3-8 05:45
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    [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
    - o$ b5 \9 m. K
    " v  s$ q8 b: z/ n: m& A7 p/ W0 o$ ]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?: {" T9 j' |& d3 V* o* k
    这柔性的铠甲能挡弹头不打穿,不知道能消耗掉多少能量?
    7 w3 _5 @& |; B% @- L; I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?
    9 ]( n' z* A; z9 J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
    & W9 `, a& |9 t5 C5 N* {
    % b! e  X2 {0 M3 R% h% t+ [美帝这边的分级是这样的:" C1 D) ?7 c% B! u1 Q2 H3 w
    0 w5 A4 [, M$ \0 }2 o- |- G$ S
    Level IIIA: Tested to stop .357 SIG and .44 Magnum ammunition fired from longer barrel handguns. Does not include rifle ammunition protection.
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    & l! H+ n0 g; B1 e) j  Q6 }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." C+ {4 {" O6 l' L# w

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    $ W: i3 H, U+ H6 e' Z  y" a7 D5 ?8 P" U3 e$ ?
    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 20:181 o# p; L1 n+ |! B& [: S, \
    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?: c* e/ H3 g" U, T  P  S. K
    这柔性的 ...

    + F6 H8 G9 t! P( P计算机模拟不知道,实测是橡胶墙板。
    / a( `& b) \+ ^) A; Y" L; s- H
    % w' j: [+ ^0 M) z# @; {1 O% O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 00:41
  • 签到天数: 1891 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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