魚鱗甲轉世了_風聞
晨枫-军事撰稿人-古今多少事,都付笑谈中2022-01-18 14:21
歐洲古代騎士用整體甲和鎖子甲比較多,中國和日本古代用魚鱗甲比較多。哪個更加管用説不好,雙方沒有對砍過,但現在防彈衣都是整體甲的。1月15日《南華早報》報導,湖南大學土木工程學院建材中心主任朱德舉教授領導的團隊在《複合材料學報》上發表論文,描述新研製的魚鱗甲可在15米距離上擋住7.62毫米穿甲燃燒彈的射擊,這很厲害了。
能擋住手槍彈的防彈衣已經不稀奇了,但7.62毫米子彈(哪怕是AK47的中等威力彈而不是北約或者俄製全威力彈)就是不同的問題了,意義也大得多。能擋手槍彈的防彈衣對警察比較有用,這一般也能擋住近炸的炮彈彈片。但戰鬥士兵需要能擋住突擊步槍子彈的防彈衣,能擋住7.62毫米彈就能擋住小口徑彈。
朱德舉的團隊受到草魚魚鱗的啓發,據説這是保護性特別好的魚鱗,每一片由硬質的表層和彈性的底層組成,按特別的角度斜疊而成,遇到尖物穿刺時,會擰轉和把壓力分散到其他鱗片而耗散能量,很難刺穿,遭到其他更加兇猛的魚類的攻擊的時候,常常能夠全身而退。朱德舉的團隊研究了其他魚類和動物的鱗甲,包括穿山甲、鱷魚等,發現都不如草魚的魚鱗。
2020年,團隊研製成能抵擋手槍彈的魚鱗甲。現在,魚鱗甲升級到能抵擋7.62毫米穿甲燃燒彈。報導沒有詳細説是哪一種7.62毫米彈,但提到子彈速度3倍於音速。AK-47的7.62毫米中等威力彈的初速只有2倍多的音速,可以排出。俄製7.62x54毫米全威力彈用SVD狙擊步槍或者PK機槍發射時,初速也只有2.5倍音速。Accuracy International的7.62毫米狙擊步槍發射的北約7.62x51毫米全威力彈也低於3倍音速,但最接近,基本數據也是普通子彈,穿甲燃燒彈的初速可能更高,估計就是它了。
這是很了不起的。在2000年,美國的Pinnacle裝甲公司研製了“龍甲”魚鱗甲,號稱能抵擋7.62毫米中等威力彈(AK-47彈),而且是普通子彈,不是穿甲彈。美國軍方大喜過望,但在簽約時發現,在高温、潮濕、劇烈運動等實戰條件使得“龍甲”粘合劑失效,疊合變形,實際防彈能力大大下降。合同取消,10年索賠官司後,Pinnacle裝甲倒閉了。
朱德舉團隊在防手槍彈的防彈衣基礎上,通過大量的計算、仿真、測試、選材,最後確認:硬質表面材料被擊中後,破碎越徹底,吸能也越好。最後選用碳化硅,這是可與金剛鑽相媲美的硬質材料。
研究發現,在理想情況下,最好一片鱗甲的硬質表面直接粉碎、氣化,堅韌的彈性底層吸收剩餘能量。子彈還要擊中下一層鱗片的硬質表層,然後還有一層彈性底層。兩層魚鱗甲下來,7.62毫米全威力穿甲燃燒彈也沒了脾氣,橡膠靶板上留下不超過20毫米的凹陷。試驗中,持續射擊會導致凹陷增加,這個沒有辦法,什麼裝甲也頂不住盯着打。

子彈擊中魚鱗甲後的壓力分佈

魚鱗甲背擊中後的狀態,左為彈性背層,右為X光和照片,可以看到,背層不是均質的,是某種纖維複合材料

計算機模擬的擊中過程
整體甲最大的問題還不是重量,而是與人體很難匹配。要麼特別龐大、沉重,要麼只能覆蓋重要部位,而留下不少無防護的身體表面。魚鱗甲的柔韌性好得多,也因此可以合體,輕得多,實際保護效果也好得多。
好玩的是百度上關於朱德舉的介紹。
朱德舉,博士導師,教授,擔任建材中心主任、綠色先進土木工程材料及應用技術湖南省重點實驗室、湖南省綠色先進土木工程材料國際科技創新合作基地副主任。
研究方向編輯:
高性能纖維/織物增強水泥基複合材料
防彈高性能纖維布的力學特性和有限元分析
生物材料和仿生材料的力學行為及多尺度計算分析
衝擊和高應變率試驗技術
人物經歷
教授, 湖南大學土木工程學院, 長沙,中國,2012–至今
博士後(生物/仿生材料), 麥吉爾大學,加拿大, 2010–2011
博士(結構/材料工程), 亞利桑那州立大學, 美國, 2006–2009
論文題目:Experimental Study and Finite Element Modeling of Woven Fabrics
研究生(岩土地震工程), 阿拉斯加大學, 美國, 2004–2005
本科和碩士(交通土建工程), 東北林業大學, 哈爾濱, 中國, 1997–2003
科研項目
國家自然科學基金重點項目,U1806225,“海洋環境下高耐久FRP筋海水海砂混凝土材料與結構設計基礎理論研究”,2019-2022,主持(在研)
國防科技創新特區,19-H863-03-ZT-003-026-01,“xxx”,2019-2020,主持(在研)
國家自然科學基金面上項目,51778220,“動態荷載與温度耦合作用下織物增強混凝土的損傷機理研究”,2018-2021,主持(在研)
湖湘高層次人才聚集工程-創新人才,2018RS3057,2018-2020,主持(在研)
國家重點研發計劃綠色建築及建築工業化重點專項,2017YFC0703006,“高性能纖維增強複合材料與新型結構關鍵技術研究與應用”-課題六“大拉力纖維增強複合材料索、錨具、連接件及其輕量化大跨結構體系研究”,2017-2020,研究骨幹(子課題負責人)(在研)
國家自然科學基金重點項目,51638008,“綠色低碳地聚物混凝土材料和結構設計的基礎研究”,2017-2021,研究骨幹(排名第三,在研)
湖南省重點研發計劃項目,2017GK2130,“仿生柔性全身防護裝具的設計與製備關鍵技術研究”,2017-2020,主持(在研)
國防科技創新特區,17-H863-03-ZT-003-008-06 ,[b]“xxx”[/b],2017-2018,主持(已結題)
湖南省戰略性新興產業科技攻關與重大科技成果轉化項目,2016GK4016,“纖維編織網增強混凝土材料與複合結構的關鍵技術研究與應用示範”,2016-2018,首席專家(已結題)
裝備預研教育部聯合基金青年人才基金項目,6141A02033602,“基於鱗片仿生的柔性防護裝具關鍵技術研究”,2016-2017,主持(已結題)
湖南省科技計劃重點項目-國際與區域科技合作,2014WK2026,“高性能仿生防護牆的性能研究”,2014-2016,主持(已結題)
教育部留學回國人員科研啓動基金(第48批),“魚鱗片多尺度力學行為的實驗研究”,2014-2015,主持(已結題)
湖南大學交叉學科研究項目,“仿生高性能防護牆的試驗與理論研究”,2013-2014,主持(已結題)
國家重點基礎研究發展計劃(973),2012CB026200,“應用FRP實現重大工程結構高性能與長壽命的基礎研究”-課題四“FRP及其增強結構在極端荷載下的動力響應及控制方法研究”,2012-2016,研究骨幹(已結題)
農林部果然是人狠話不多的地方。
另外,坊間説得沒錯:公開發表的都是已結題的項目。