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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。4 `5 ^- U! r  v5 I7 @( N' @
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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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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。2 t+ n9 r( b7 Y  z) S0 v( t! g
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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。' I' E7 |3 p, m4 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。+ Y% \" c: H0 T+ G* G$ j9 }4 L

+ P) X, O& x6 X0 e3 e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。  R' I, T3 b" o6 }5 N
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3 s7 t9 r! n* r" r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- Z1 K. O+ h8 c

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" S& [- P- {. C2 L3 e7 `计算机模拟的击中过程% O7 b% R8 C# d+ Y5 T
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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。8 k# U. h+ s1 h/ x! N( W( T5 r; B9 d

7 q1 J) j$ I5 h: O好玩的是百度上关于朱德举的介绍。) J8 h; ^+ R2 X3 _

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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。
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% s* [7 V+ k0 t研究方向编辑：
, Q( g9 k+ E0 C1 U6 O' R高性能纤维/织物增强水泥基复合材料
5 R: x$ D& v6 I: v0 z! v防弹高性能纤维布的力学特性和有限元分析6 {5 k7 ^9 u+ T' ]2 w
生物材料和仿生材料的力学行为及多尺度计算分析. c0 U& U8 \7 r. l
冲击和高应变率试验技术! H% R) E: A5 a- e3 u5 H& h

  [5 t, O, K) H% U人物经历
4 u3 X) j$ M  F" i) t; \# W教授, 湖南大学土木工程学院, 长沙,中国,2012–至今; ]  j# K! c) z3 [+ Q3 N& ]$ q5 B- b( K
博士后(生物/仿生材料), 麦吉尔大学,加拿大, 2010–20116 y/ A! v- m, C( z
博士(结构/材料工程), 亚利桑那州立大学, 美国, 2006–2009* R- H! H6 t5 F  H4 P
论文题目：Experimental Study and Finite Element Modeling of Woven Fabrics
" Y' I! _+ R1 |- T$ H3 ~+ _研究生(岩土地震工程), 阿拉斯加大学, 美国, 2004–20056 C/ J7 `# x# @0 M3 A& B* Y. ^
本科和硕士(交通土建工程), 东北林业大学, 哈尔滨, 中国, 1997–2003; H( W$ [& p; J, e! L3 X: O

) w  C; w6 ^5 n# r8 F科研项目7 v/ x, ]7 D+ F5 n$ b
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）  ]" Y& c3 O7 b3 k$ z
国防科技创新特区，19-H863-03-ZT-003-026-01,“xxx”，2019-2020，主持（在研）/ G" o- W6 ~4 ]1 s1 N
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）- ^) s) F( c) a: H$ p0 B
湖湘高层次人才聚集工程-创新人才，2018RS3057，2018-2020，主持（在研）
" {8 h! O# p0 e+ Y' G8 x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）: V& p+ u3 O0 a) }  D/ |) S
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）# v( v. Y! F8 y0 n
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）: R: a! c, s& G  Y7 \% S, G
国防科技创新特区，17-H863-03-ZT-003-008-06 ,“xxx”，2017-2018，主持（已结题）
: t$ S. z" r& ~! F3 X' V+ G7 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）
4 N4 v* k" e3 m0 u0 T7 X' {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% m+ N( H$ e' P4 ~3 i7 h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 J+ o! [5 k& @. {# j
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）
6 M; w( f3 l! b# ~$ |3 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）
. T- o, O6 [0 x9 U# A7 T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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1 u9 N8 ?( u: U! G农林部果然是人狠话不多的地方。/ n( o1 f' U  r/ h6 g0 \

) {5 l* j) O2 u* l- F5 i/ [" N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
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8 f4 g. e: h$ 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～
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+ F1 ^% c; {& r; h  R3 g* l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
& V/ C7 O" N  f+ R$ v0 d1 j# 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～" i$ B' C, A2 n' t* H8 W

* |3 t; k" w/ V. }; ~) o1 V龙甲倒了？怪不得没消息了。估计是欺 ...

$ f( s7 J! R" r. V. [5 b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 J  E& z; V+ N3 U! j) X  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～
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7 U6 O% Y) `1 R3 Y7 P龙甲倒了？怪不得没消息了。估计是欺 ...

0 ]; ~4 T6 W* |+ E5 r! x20 年前还有可能
6 Y4 d* W* ^. L6 n) a+ h9 Z, d10 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 - ?1 t3 R7 A+ M0 Q( f" h

9 H' s& G; z3 x( J; H4 ~) o1 }) k3 \& |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？& U. h# L' t5 C' y
这柔性的铠甲能挡弹头不打穿，不知道能消耗掉多少能量？  p' v: w. K6 u* ?
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？
& f5 Q& I. {6 a  s9 V: r+ _" Q$ {% M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' b0 d2 `* i  n1 ?3 V

( G' d0 J7 k% t) c" ?- z9 y! L美帝这边的分级是这样的：
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Level IIIA: Tested to stop .357 SIG and .44 Magnum ammunition fired from longer barrel handguns. Does not include rifle ammunition protection.0 X* @2 d2 s9 ?  K  x
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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.
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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.6 N' `6 r2 v$ j5 V3 N
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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; Q6 A5 r  j* x  Z' Q$ ]. ^; X9 x
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？, l2 e) U9 n0 a( Y/ E; N
这柔性的 ...
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计算机模拟不知道，实测是橡胶墙板。
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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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