理论教育 影响杀伤作用的因素分析

影响杀伤作用的因素分析

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:从上述弹头或破片对有机体的侵彻过程分析可以看出,影响致伤作用的因素很多。表4.1.1和表4.1.2分别列出了5.56 mm钢球和56式7.62 mm普通弹分别在不同碰击速度下的致伤效应。表4.1.15.56 mm钢球致伤效应表4.1.256式7.62 mm普通弹弹头致伤效应高速弹头或破片在侵彻组织过程中,其章动角会随着弹速的减小而增大;随着章动角的增大,又会使阻力增加,速度下降。

影响杀伤作用的因素分析

从上述弹头或破片对有机体的侵彻过程分析可以看出,影响致伤作用的因素很多。有投射物(弹头或者破片)本身状态参数的影响,如投射物的碰击速度、质量、形状和结构,以及着靶姿态等,也有目标本身的组织特性的影响,如着靶部位、目标的防护情况等。 

1.投射物的质量和碰击速度

弹头或破片碰击目标后,对目标的致伤作用主要是由传递的动能造成的,这就涉及质量和速度两个因素。碰击目标瞬间的速度,是决定致伤效应的一个重要因素。在质量不变的条件下,动能与速度平方成正比。高速弹头或破片不仅具有较高的动能,而且在侵彻有机体的过程中,能较快地向机体传递能量,从而造成严重的创伤,这可由阻力与速度的平方成正比来解释。弹头在介质内受到的阻力越大,其速度衰减也就越大;它向介质传递的能量越多,所形成的创伤就越严重。

表4.1.1和表4.1.2分别列出了5.56 mm钢球和56式7.62 mm普通弹分别在不同碰击速度下的致伤效应。可以看出,用同一种弹头或破片将厚度相近的肌肉组织致伤时,随着碰击速度增大,则伤道入口与出口面积之比、坏死组织清除量和伤道容积等,都将随之增加。 

表4.1.1 5.56 mm钢球致伤效应

表4.1.2 56式7.62 mm普通弹弹头致伤效应

高速弹头或破片在侵彻组织过程中,其章动角会随着弹速的减小而增大;随着章动角的增大,又会使阻力增加,速度下降。

具有相同能量和阻力断面的两投射物质量越大,在介质中克服阻力、保存速度的能力越强;质量越小,在侵彻组织过程中速度衰减很快,这就会使能量释放迅速,形成宽而浅的伤道。同理,小质量的弹头或破片,速度越高,减速越快,能量释放也就越迅速,创伤效应就越大。

2.弹头或破片的结构、形状

弹头的结构特性直接影响其在组织中的能量传递。例如,增加弹头弧形部高度,或调整弹头的质量分布,可增大弹头质心与阻力中心的距离,使弹头侵入目标后章动角迅速增大,减速快,传递给目标的能量增加。

若弹头的结构使其在侵入目标后容易变形,则在目标中所受阻力加大,对目标的致伤效应也就严重,如苏5.45 mm普通弹头,在其尖部有一段较长的“空腔”,如图2.2.11所示。在侵入有机体后,就容易变形,增加了致伤效应。(www.daowen.com)

弹头外形不对称,命中目标后就容易翻转,会使能量传递迅速,有利于增大致伤效应,联邦德国4.6 mm普通弹头即属此种。非对称的弹头形状有:弹尖部一侧斜着“切去”一部分,“切面”为平面或凹面;弹尖两侧都“切去”一部分,两边斜面的角度不对称,“切面”大小不等;在弹尖两侧斜“切去”一部分,一侧“切面”较大,为凹面,另一侧“切面”较小,为凸面,使弹尖略微偏向一侧,微带钩形,如图4.1.10所示。

钢珠在组织内不易变形,但当遇到组织内的密度不均匀部位时,容易改变其前进方向,从而造成迂回曲折的伤道。

3.投射物侵入组织后的运动状态

弹头由空气中侵入有机体,介质密度突然增大,弹头的章动角将迅速增加,其值与弹头的初始章动角(着靶姿态)有关。初始章动角越大,弹头在目标内章动角增加得越快,弹头减速快,传递给目标的能量迅速增加。

近年来,创伤弹道研究试验和计算分析表明,只要侵入有机体的弹头有初始章动角,弹头在有机体内就会翻滚,章动角增大。在空气中飞行稳定的弹头,当其侵入有机组织后,由于介质密度的剧增,阻力也将剧增,于是弹头在该密介质中将不能保持飞行稳定。章动角将迅速增大,甚至大于90°(最大的可达到270°以上),但这需要一定的时间。原来很稳定的弹头需较长的时间,稳定性稍差的弹头所需时间较短。弹头在组织内的运动状态直接影响伤道的出口与入口面积的比值,也就是影响致伤效应。稳定性很好的弹头,侵彻厚度不大的组织时,弹头传递给组织的能量不大,创伤较轻;稳定性较差的弹头,侵入组织后,稳定性失去得较快,章动角增加得较迅速(翻滚),即使是组织的厚度不太大,也会将较多的能量传递给组织,伤道的出口与入口面积的比值大,创伤较严重。

弹头在组织内产生翻滚,会使弹头受力较大,这就容易产生变形或破碎,会造成更严重的创伤。图4.1.11为美国M855枪弹在不同初速情况下侵入明胶后的破碎情况,当弹头初速降低时,弹头侵入有机体翻滚角速度较低,含铅的弹头仍然保持完整不破碎,从而杀伤威力降低,这也是当年美军在阿富汗战场出现的“小口径弹药打不死人”的重要原因。

图4.1.10 非对称弹头

图4.1.11 M855 5.56 mm弹头在不同速度下的破碎情况

通过上述分析可以看出,增大初始章动角或弹头侵入组织后能及早产生翻滚,都会显著增大致伤效应。

相关研究人员曾做过如下试验:用56式7.62 mm弹头向狗的双后肢射击,当碰击速度为725 m/s时,伤道出口与入口面积之比为1.41,坏死组织清除量为48.5 g;若在紧靠狗后肢靶的前面放置厚度为186 mm的肥皂块,射击条件保持一致,这时弹头穿过肥皂,碰击狗后肢的速度为570 m/s,但狗后肢出口与入口面积之比为前述试验的10倍,坏死组织清除量为3倍。这说明当弹头穿透肥皂后,速度虽然有所降低,但它碰击狗腿时的初始章动角增大了,即比以前更容易翻滚,因而造成较严重的创伤。

在使用防弹衣时也有类似情况,柔韧的防弹衣可使某些弹头的速度减少305 m/s。因此,对初速约为300 m/s的手枪弹,人体利用防弹衣能得到充分的保护;对于碰击速度不大的流弹、破片,也有相应的防护作用。此外,防弹衣还能使某些较软的弹头发生严重变形而大量减速,从而减轻对人体组织的损伤。但是对于速度相当高并且不太容易变形的弹头或破片,防弹衣减速作用带来的好处则不明显。由于防弹衣使某些弹头更容易失稳、变形,反而加剧了弹头的致伤效应,如在100 m距离上,某些弹头通过11~12层尼龙布的防弹衣所造成的减速,还不到100 m/s。将12层尼龙布的防弹衣材料放在肥皂外面,无论是用M193 5.56 mm步枪弹还是用56式7.62 mm普通弹进行射击,肥皂内部都反映出增长得很快的能量传递,56式7.62 mm普通弹的能量传递比没有防弹衣防护时大两倍。

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