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主题:装甲 -- 淡泊

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家园 装甲

burn notice差不多是我最喜欢的美剧了,构思精妙,情节严密,不打折扣的幽默,不装傻也不装聪明...(此处省略由衷的马屁句子一千句)

有天看到Myth buster在说burn notice的流言,当然忍不住多想了一点。

流言是,你能用电话簿来加强一辆普通汽车,使之防弹吗?

答案是burn notice里面的情节错了,即使用电话簿防手枪弹,那也需要多于两本的电话簿才有戏。对电视剧里面卡宾枪扫射的场面,电话簿防弹还是比较困难的。

但是里面做的一个试验很有趣。如果把电话簿放在汽车钢板后面,大约三本电话簿就可以防手枪弹了,但是如果放在前面,那至少需要七八本。

里面的道理试着猜一下,

而电话簿放在钢板前面,电话簿起到的作用只能是被击穿时的阻力。而击穿电话薄后,钢板被击穿过程中得不到电话薄的支撑作用,击穿阻力会小些。电话簿被击穿时的变形来不及传递到钢板上,所以谈不上钢板对电话簿的支撑作用。

如果电话簿放在钢板后面,子弹在让钢板变形的同时就会推动电话簿一起运动结果就是

如果没有击穿

m弹*v弹 = (m钢板+m电话簿+m弹)*v弹和装甲

对 f阻 dt积分 = (m钢板+m电话簿)*v弹和装甲

如果击穿

m弹*v弹 = (m钢板+m电话簿+m弹)*v弹穿甲+m弹*v弹穿甲

对 f阻 dt积分 = (m钢板+m电话簿)*v装甲

其中f阻来自钢板变形的弹性形变(很短的时间)和塑性形变(穿破钢板大多数时间),还有少部分来自电话簿的弹性压缩力量,钢板越硬,参与变形的电话簿面积就越大,这个力量也越大。

钢板塑性形变难以想清楚,但是这个阻力显然比钢板后面没有支撑的击穿要大些(应该主要是恒定的挤压应力和越来越小的拉伸应力的区别,硬度越高区别越大)。

从公式看来,这个阻力应该还是有限的,相对于子弹和钢板加电话簿的重量,还是后面的变形时间作用更明显。

所以,似乎设想一种新装甲。

硬度高,重量大的材料后面用匹配的弹簧顶上(未必是弹簧,一个装着液压油的盒子,装甲板在盒子的一段,可以沿着盒子滑动,盒子尾端打孔让油喷出来调节装甲板以给定运动速度运动时候的阻力),弹簧的弹性系数不能太高,以至于装甲板没有动就被击穿了,也不能太低,太低就成后面没有电话簿的钢板了。

装甲
家园 防高速穿甲弹与枪弹是大不一样滴。

  钢装甲相对于高速穿甲弹来说几乎象软泥,等不到装甲板运动就被击穿了。

装甲
家园 呵呵,同好,麦是个好同志
家园 这个只能猜想了

不过想来还是和软泥有区别的,否则现有的装甲岂不形同虚设。

这个想法基本思路是脱离传统的硬抗,而是用质量大的的装甲在被撞击后运动的方法来偷走弹的能量而非用变形破裂来吸收弹的能量。

或者不用钢板,用更硬的陶瓷做外层,或者把弹簧做在前面:镶嵌在钢丝网上的陶瓷片,在陶瓷片运动时候钢丝网发生塑性形变提供拉力。

家园 不现实

工艺性太差不说, 而且现代动能穿甲弹的能量早就远远超出机械结构所能吸收的数量了

装甲
家园 猜测一下,如果回收对比两种方式实验后的弹头应该是不同。

钢板在前更容易让子弹变形,有利于吸收能量,也有利于让子弹翻转。

电话本在前没有这个效果,纯粹靠阻力。

装甲
家园 子弹穿过钢板说不定都碎了

或者变形使得截面积变大,然后再穿电话薄,效果自然要打折扣。

装甲
家园 把电话簿用水浸透,或许有更好效果
装甲
家园 自己动手算了一下

发现外行就是这点不行,没有数据

如果仅仅按照能找到的数据:

M829的着靶质量大约5kg,初速1700m/s左右

前装甲厚度125mm

装甲板按照现在的反应装甲划分模块,20cm*20cm

钢的比重7.8*10^3 kg/m3 钢的屈服强度从300到2000mpa不等

剩下的全用变量代替:

仅仅算了一个场景就明白这玩意没有试验数据根本没法算:

场景:

弹簧作用为零,钢板空放着,穿甲弹击穿装甲板厚度略小于装甲板厚度,然后卡在里面一起运动(穿甲弹和装甲最终速度相同),装甲板厚度l0,在到达这个最终速度时装甲板的运动距离l1

m1 穿甲弹芯质量

v0 穿甲弹芯撞击前初速

v1 穿甲弹芯速度

a1 穿甲弹芯减速的加速度

m2 装甲质量

v2 装甲速度

l0 装甲厚度

l1 装甲达到最终速度的运动距离

a2 装甲加速的加速度

t 达到共同运动的时间

穿甲弹芯达到最终速度的运动距离将是l0+l1

m1*v0 = (m1+m2)*v0;

v1=a1*t

v0-v1=a1*t

l0+l=v0t-0.5*a1*t^2

l1=0.5*a2*t^2

可以算出

a1=(m1*m2*v0^2)/(2*(m1+m2)^2*l1)

钢的比重7.8*10^3 kg/m3

m1=装甲面积*装甲厚度*7.8*10^3

假设装甲面积0.2*0.2

m1=0.04*装甲厚度*7.8*10^3

=312*装甲厚度

假设,装甲的运动距离=k*装甲板厚度

那么

k>2*10^14/(5+312*装甲板厚度)^2

如果要达到试验场景,装甲板需要运动装甲厚度10的8次方倍

边界条件突破了,这个从常理上来说根本不可能,什么穿甲弹能穿透1000mm均质钢板,更别提把装甲板推动其厚度的10的8次方了,说明什么,说明用钢的屈服强度算穿甲弹实际产生阻力完全是一厢情愿。穿甲弹在穿甲时候所受到的阻力远大于钢的屈服强度乘以穿甲弹弹芯面积,但是到底怎么算,俺就没办法了。要是真干这样一行,估计也是二话不说,高速摄影的干活。

家园 应该是

电话簿自己上,防弹能力很小,毕竟纸张的强度太小了

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