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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。
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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。. k8 }4 M) w) |' R" ~

2 U+ U4 V( u3 y0 I3 z' W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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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。
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( l* v' n' o+ B1 o4 K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。$ f0 _( m" `: @, E) g6 p7 Z/ a/ b

7 f0 t  `" U  a$ w: F: |" I) T. Q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。
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; z- P# j+ E9 n7 g- b6 {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。# \% n$ w3 \9 B& t3 z- ]4 m% j

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6 I2 V6 k4 e9 k& S1 W子弹击中鱼鳞甲后的压力分布% k; [' Y5 |- p' P
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. z1 u; u5 q& E; Y  {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+ i( i  ~: f9 Y7 t' }: f( k

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计算机模拟的击中过程& q4 Z. {5 ]- k  O) b

- |$ h: e$ i) w. t! ]2 |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。
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好玩的是百度上关于朱德举的介绍。
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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。% h9 R. `' K& [' H3 b
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研究方向编辑：1 b8 H/ q7 B( W5 o
高性能纤维/织物增强水泥基复合材料0 p  L+ R! n9 p5 _* H: b- l
防弹高性能纤维布的力学特性和有限元分析7 _# N: h; {' h
生物材料和仿生材料的力学行为及多尺度计算分析5 r: {, F* [( H2 u
冲击和高应变率试验技术" s5 c; d5 }" p+ ~) o7 @
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人物经历
7 ]0 r% N; \1 ~  M教授, 湖南大学土木工程学院, 长沙,中国,2012–至今# |* ^" }; L( f, b$ E$ {) I$ p
博士后(生物/仿生材料), 麦吉尔大学,加拿大, 2010–2011
6 F7 k# m0 R9 \博士(结构/材料工程), 亚利桑那州立大学, 美国, 2006–2009
' ^1 m$ i* p- }6 H+ j! J/ `' b& T. L论文题目：Experimental Study and Finite Element Modeling of Woven Fabrics
) x5 h3 k3 x) B研究生(岩土地震工程), 阿拉斯加大学, 美国, 2004–2005
8 X3 o) F& }/ B' k5 X$ ^本科和硕士(交通土建工程), 东北林业大学, 哈尔滨, 中国, 1997–2003( a0 I( j9 s) q

, V  [0 s# {' X2 c% V' Z) I科研项目
9 ]* I/ P7 m) v$ q6 u9 M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）. o; b6 `  A, E$ O# k
国防科技创新特区，19-H863-03-ZT-003-026-01,“xxx”，2019-2020，主持（在研）
9 Z5 D# D% J+ V3 |0 N" O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）
$ h$ z; x/ S  e) K8 e( m湖湘高层次人才聚集工程-创新人才，2018RS3057，2018-2020，主持（在研）
. @! r6 m+ d, z3 y+ [: P) c9 U5 [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）" T& e, ^& ~' @" F9 ~" ~6 I' D. B
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）! |3 C$ g. ]9 v  N  Y
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）: v2 R9 ^! N% I4 P
国防科技创新特区，17-H863-03-ZT-003-008-06 ,“xxx”，2017-2018，主持（已结题）- X0 a7 e' s$ _. d3 y; a. Z
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）
% Q8 t- q, @0 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）
% s& D3 X& q1 r" q3 h! F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）" v9 S1 q0 A6 h! q2 ^* w; J4 F
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）
+ H+ s- C# h9 ?# u$ \" Y* K" g+ N' F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）0 W/ I$ @/ q2 j9 r2 B* R
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）

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农林部果然是人狠话不多的地方。  Y" w) m& r5 p. m" C  a
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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 2 ]( ~$ {0 `7 q+ {5 e

( o( d' U  Y& l' n, v! q$ O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～, _4 M) \& s: P- Y

8 C; ~6 o8 B+ {: E& S5 i' y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( ^2 j7 x% {, H( \
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～
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龙甲倒了？怪不得没消息了。估计是欺 ...

0 i3 {% ^( v5 w6 f9 q8 u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" _% `3 _0 C( o& i6 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～8 Y2 k' l" `% L' d9 |
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龙甲倒了？怪不得没消息了。估计是欺 ...

2 _, Y0 o) W7 S3 t# Y20 年前还有可能
1 A" \$ f3 K6 D0 _9 E) ?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
- Y2 O& K5 f9 m8 h) S) G" k: ]- q& x8 [/ L" E. I+ ~
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？$ X6 Q1 I- i0 ~! r2 l
这柔性的铠甲能挡弹头不打穿，不知道能消耗掉多少能量？
& `. [; q: x3 H3 g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 Y, X# Q$ E" j; v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: g/ j$ y- Y8 [* ~+ v

% y% D: J  h' D2 Z6 {美帝这边的分级是这样的：
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! t. X6 ?3 \8 R$ Y1 }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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1 [9 R6 P" H0 d8 d, ALevel 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.
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+ b. m- \1 }4 b: g5 GLevel 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.
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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
. {5 Y/ F% _5 B8 k; T3 O4 {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？
6 R' w& W4 M8 m, W这柔性的 ...

0 R$ }3 y* l$ |, c; b/ k, h计算机模拟不知道，实测是橡胶墙板。% }$ S, N3 \4 a" {6 Y! [1 `! D8 g4 ^. R

% @1 t* e/ g9 m- r  {% }, q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



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