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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。! m" Y- x/ }! ]

$ [: j" P" T7 c* x) J: `4 B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。
- P* N+ S) k: B7 u/ G% ~7 v# ?  s. C# q# T0 s5 l
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。
0 S4 Z6 r0 `6 d) q9 Q$ W. R, P: i, }6 N1 n. I) `. E; n: W. 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。
1 m2 i. H5 k% h# W% M5 ?5 s5 j) j
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。8 ?" f4 @7 i: f/ C9 y: I- I

4 t( H" V# `& V/ f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。
$ B: g; Y& ]" S# x
, _' _% F. X5 o# X9 D5 S) r" n; @5 C3 b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。
! k/ t( |$ }) B$ |/ _7 Z
2 L/ v5 A& s6 j; U 6 a6 f" U0 Y- D3 q
子弹击中鱼鳞甲后的压力分布
% j4 M& u+ ?, o7 O" i" Q# g
# P2 U) l" v9 H! u' t 6 Q) _3 d) `; Z" r5 D
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 \% @$ I" U7 \: R: ]$ l. `5 V

8 k# K2 F* ?+ Q6 F# y3 G
$ X7 k3 K" `% B  q+ V计算机模拟的击中过程
2 `5 W* n( @8 q' [+ v5 Y
" ~# L3 B# R" |2 W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& ?, A3 E8 b7 S) ?
+ P! @1 [# B0 z1 M  q好玩的是百度上关于朱德举的介绍。
) ]- ^8 c( I/ U4 a( Z, r$ n# N$ Q; H9 l8 J  M& C/ ~- O
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。  I; g' O% s" Q% A$ {- B1 N

* d* [" ^4 H, K! M# q0 T研究方向编辑:
( X( K) g" W+ {5 {高性能纤维/织物增强水泥基复合材料
8 ~# C" A, @. Q8 h1 e防弹高性能纤维布的力学特性和有限元分析
6 {+ G; _* n6 c生物材料和仿生材料的力学行为及多尺度计算分析! J5 |9 M8 N- |! x+ Q" ]
冲击和高应变率试验技术9 ^3 E$ w, C1 E9 Z

4 ]( o1 A, d+ P2 K* D- e. }人物经历) R$ r, T5 a7 Z& O
教授, 湖南大学土木工程学院, 长沙,中国,2012–至今$ V1 G  \/ j0 l0 z9 A& m" T: Z
博士后(生物/仿生材料), 麦吉尔大学,加拿大, 2010–2011# r1 y& o: U' ]5 @
博士(结构/材料工程), 亚利桑那州立大学, 美国, 2006–2009
1 ~6 b5 g# K9 @. `+ d! Q论文题目:Experimental Study and Finite Element Modeling of Woven Fabrics# m4 k' E* j6 c
研究生(岩土地震工程), 阿拉斯加大学, 美国, 2004–2005
  e! h6 n% K( y; V3 r; B! 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
+ _9 E9 i9 b) S& E8 P7 X( a1 f' `1 z# e/ S( v6 w% n: n- G
科研项目- R( M! U0 I) w( f
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)  S! F4 x9 C% D+ F4 v
国防科技创新特区,19-H863-03-ZT-003-026-01,“xxx”,2019-2020,主持(在研); B5 P: x; v9 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): v$ |+ E# a; X( k, k, g! l
湖湘高层次人才聚集工程-创新人才,2018RS3057,2018-2020,主持(在研)
" m( S; n0 x5 v* s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)
* R6 s7 U. a" q& j4 p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 i7 K% A5 S% d) ]: q5 ^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)
* K4 o5 ]: W: {! E+ o; u9 `) |国防科技创新特区,17-H863-03-ZT-003-008-06 ,“xxx”,2017-2018,主持(已结题)
) u+ V/ _( @7 [5 w8 B" R, I. d0 p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 T$ S3 ^: U1 b& o
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)2 s$ ^5 d4 w# V4 G$ U/ V
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)3 @+ @" r. J- o! @; Q# P
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); X- h5 F3 ?& B4 f- \+ D3 x
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)
; _; E- c  ^( ]: i. w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)

( |; C9 L# R% {' [* c) C
9 d# B# i1 P9 j3 t6 ^: a. m农林部果然是人狠话不多的地方。
# H1 X: w* v* _3 {& a. J6 ^5 w3 G  M1 }
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 7 m" N1 g9 i4 m2 j# k8 a* T

    : S# \) Z' z% s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~- L, ]# c+ G) O: \

      M& q; _8 k' ^2 G2 ]) U, Z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
    9 a  y  x( I( q9 B7 I4 N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 _/ O( m4 |, T' S

    6 ^; \, d( o. J' j% T龙甲倒了?怪不得没消息了。估计是欺 ...
    . U" L* l# m: t" X/ u5 j$ o
    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
  • 签到天数: 3422 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
    ' U) J% b! X) r9 O1 s9 r# |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~7 k% Y3 I4 r$ C' n6 U- a1 I
    % C: k0 l# }" P
    龙甲倒了?怪不得没消息了。估计是欺 ...
    ) S: V6 c# Z- \+ A/ R* v- \
    20 年前还有可能" E2 i6 T; z$ b9 _7 L2 y
    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
      e3 ]+ K0 Z& Z4 P
    5 n/ C# `6 }- Q2 F/ R& V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 |5 n7 z- O( A0 i7 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?
    : m$ Y1 ~+ U0 }7 y/ C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?( e; G8 G# i) v! O1 \* O6 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8 z$ ~* c* X; B% O  Y2 K4 L4 Z4 @, o
    # F1 Z; L+ V8 _" X+ ~- i
    美帝这边的分级是这样的:
    ; \* r: n9 o# J1 O* }7 V5 B+ E) b6 }8 o0 |
    Level IIIA: Tested to stop .357 SIG and .44 Magnum ammunition fired from longer barrel handguns. Does not include rifle ammunition protection.; ]5 s& P; L4 K% _

    % Z. n' }( o2 V9 r' ULevel 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.- k( D; w. r  g- c
    ( z# C7 ?+ d. Y; [* w# f3 c
    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.
    ' O$ P: B: O7 S9 [' J  D' ~
    % l6 p8 O! o5 }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, r  H# A6 T" U# F" C
    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?
    * a3 r/ B9 h0 S2 E5 b' k1 h" K2 H这柔性的 ...

    9 o. A4 E4 T1 s9 B1 Z9 Y- H  ?计算机模拟不知道,实测是橡胶墙板。
      h) Z9 {3 g+ r" C3 {
    " V7 L9 Z' _. a- L对照美标,这应该达到4级了。
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  • TA的每日心情
    开心
    4 天前
  • 签到天数: 1876 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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