10 mm布袋彈致傷威力評估

蒲利森,李緒強,徐　鵬,樹　楠

(1.中國白城兵器試驗中心,吉林 白城 137001;2.中國人民解放軍521醫(yī)院,吉林 白城 137001)

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10 mm布袋彈致傷威力評估

蒲利森1,李緒強1,徐鵬1,樹楠2

(1.中國白城兵器試驗中心,吉林 白城 137001;2.中國人民解放軍521醫(yī)院,吉林 白城 137001)

摘要:10 mm布袋彈是具有柔性變形特點的新型防暴彈藥,傳統(tǒng)的侵徹殺傷彈藥威力試驗方法及標準不適用于考核評價10 mm布袋彈的致傷威力。為探索此類彈藥致傷威力方法,建立了生物致傷模型,進行了生物試驗,對試后生物進行了活體解剖和傷情分類,分析了不同條件下的此類彈藥對人體的致傷威力特性。試驗結果表明:為防止致死情況發(fā)生,10 mm布袋彈在0.1~1 m范圍內嚴禁對人員進行射擊,在3 m距離外,使用過程中應避開胸腹部等要害部位。

關鍵詞:布袋彈;致傷威力;生物試驗;防暴彈藥

柔性變形動能防暴彈屬于非致命防暴彈藥,在使用過程中應盡可能避免對人員造成死亡和肌肉全層出血以上的傷情[1-2]。10 mm布袋彈是一種用途較為廣泛的柔性變形防暴彈藥,彈丸結構為防灼格子稠布袋包裹鉛砂而成,與傳統(tǒng)侵徹殺傷彈相比,具有延展性好、撞擊目標時發(fā)生柔性變形等特點;主要用于在15 m距離內驅散騷亂人群和在5 m距離內打擊并制服違法犯罪分子。

目前,對于10 mm布袋彈還未建立相關的致傷威力評估標準,國內外大多按照傳統(tǒng)殺傷彈標準或傳統(tǒng)動能防暴彈標準對其致傷威力進行考核,不能真實地反映其生物致傷威力,而且在防暴彈實際使用中仍有致死案例發(fā)生,為此,建立科學合理的10 mm布袋彈致傷威力考核方案迫在眉睫。

為探索柔性變形動能防暴彈的致傷威力考核的基本方法,以10 mm布袋彈的致傷威力考核為例,建立了生物試驗模型,進行了2種生物模型的致傷效應試驗,得出了試后動物致傷結果,提出了彈藥使用建議,較為科學全面地考核了10 mm布袋彈的致傷威力,為柔性變形動能防暴彈的致傷威力考核提供了新思路。

1目前的10 mm布袋彈的致傷威力考核概述

根據產品說明書,10 mm布袋彈致傷威力合格評估標準為:對0.1 m處25 mm厚松木板穿透率為0,且對15 m處0.1 mm厚牛皮紙穿透率為100%。對于該標準可從兩方面進行分析:①依據GJB349.3-87《常規(guī)兵器定型試驗方法 延期爆炸殺傷手榴彈》,穿透25 mm厚松木板是殺傷人員致死的判據,而防暴武器要求對人員不能產生肌肉全層出血以上的傷情,因此以穿透25 mm松木板為標準對產品威力進行評定缺乏理論依據。②15 m處穿透0.1 mm厚牛皮紙作為有效致傷的判據沒有相關的理論研究支持。

目前,防暴彈藥考核主要參照GJBZ20262-95《防暴動能彈威力標準》和GJB3287-98《防暴彈藥定型試驗規(guī)程》,但是柔性變形動能防暴彈具有柔性變形特點,在相同動能條件下,其比動能會顯著降低,其致傷原理與普通動能防暴彈具有明顯差異,因此現(xiàn)有的動能防暴彈標準不適用于10 mm布袋彈的威力考核。

鑒于當前國內尚未建立柔性防暴動能彈威力標準,難以對柔性防暴動能彈致傷性能進行準確評估,因此考慮采用生物試驗方案,建立生物致傷效應模型,全面評估10 mm布袋彈的致傷威力性能。

2生物致傷試驗設計

2.1生物模型選取

依據創(chuàng)傷彈道學關于生物模型的選取原則,為盡可能模擬彈藥對人員的致傷威力,擬選用山羊和瘦肉型豬2種生物模型進行試驗[4-5]。

2.2生物試驗方法

將被試動物按照不同射擊距離d分為A~E 5組,每組被試豬、羊各6只,每組每種動物每個部位有效命中彈數不小于6發(fā),具體分組見表1。將被試動物采取俯臥姿勢固定于射擊靶架上進行射擊,射擊后立即觀察記錄動物的臨床癥狀和局部組織傷情;活殺被試動物,解剖檢視組織損傷范圍及損傷程度,檢查內臟損傷情況;采用光學顯微鏡及電子顯微鏡對臟器和損傷組織進行病理檢查。

表1　試驗設計表

3試驗結果

實彈射擊后,2種生物模型中彈部位均出現(xiàn)了不同范圍與深度的“布袋彈傷”,但均未發(fā)生現(xiàn)場死亡的現(xiàn)象。

3.1全身臨床表現(xiàn)

2種生物模型中彈后均出現(xiàn)了掙扎和嘶叫,精神狀態(tài)緊張,繼之平靜,0.1 m和1 m射距組掙扎和嘶叫癥狀明顯,3 m和5 m射距組掙扎明顯減輕,10 m射距組掙扎輕微;中彈部位對癥狀影響差異不明顯,中彈后呼吸率、脈搏均明顯高于傷前,不同距離d下呼吸率fR和脈搏fP的詳細數據見表2。

表2　生物致傷前后脈搏和呼吸率變化

3.2局部組織的改變

1 m以內被擊中的豬皮膚中彈部位主要表現(xiàn)為血液循環(huán)障礙伴表皮剝脫,部分彈丸擊中后會形成“盲管傷”(見圖1);3 m以上主要表現(xiàn)為血液循環(huán)障礙伴表皮剝脫(見圖2)。1 m以內被擊中的山羊中彈部位均發(fā)生“盲管傷”,3 m距離的羊主要表現(xiàn)為洞穿傷和血液循環(huán)障礙伴表皮剝脫,5 m以上主要表現(xiàn)為單純血液循環(huán)障礙和血液循環(huán)障礙伴表皮剝脫,但所有距離上的羊均有被洞穿的現(xiàn)象發(fā)生。2種動物10 mm布袋彈損傷后局部創(chuàng)面的測量以豬的損傷最為典型,其不同射擊距離d上的充血區(qū)面積S1、出血區(qū)面積S2、缺血區(qū)面積S3、剝脫損傷區(qū)面積S4詳見表3。

圖1　盲管傷

圖2　表皮剝脫傷

d/mS1/cm2S2/cm2S3/cm2S4/cm20.159.43±7.7834.52±5.355.46±2.471.05±0.24149.75±7.0728.38±4.724.59±0.421.10±0.85353.64±6.9527.87±6.956.93±1.520.72±0.45545.5±8.0826.93±5.824.94±0.980.89±0.421036.2±8.8817.72±2.632.65±0.421.21±0.91

試驗結果表明:

①表皮剝脫面積及缺血區(qū)、出血區(qū)、充血區(qū)隨射擊距離增加而減少,各部位間差異不明顯。這主要是由于在1 m射距內包裹護片還未能及時散開,彈丸成一圓柱體擊中生物,由于彈丸直徑小,比動能大于皮膚破損臨界值,從而可以輕松穿入生物體形成“盲管傷”。

②所有動物活殺后進行檢查,發(fā)現(xiàn)命中部位均出現(xiàn)了皮下組織出血,豬由輕到重依次為皮下淺層脂肪至肌肉全層,羊主要為皮下肌肉淺層和肌肉全層。究其原因,是由于豬的皮層較厚且皮下供血豐富,而羊皮下脂肪極稀少所致。

3.3內臟器官改變

豬的布袋彈傷以皮下肌肉淺層損傷居多,0.1 m距離擊中胸部后可穿入肌體并侵入右肺約4 cm(見圖3),1 m距離擊中臀部后穿入肌肉組織傷道達8 cm,其余狀態(tài)均未出現(xiàn)明顯胸腹腔內臟損傷。

圖3　侵徹豬右肺約4 cm圖

羊的布袋彈傷較豬有明顯加重趨勢,15 m距離擊中腹部可造成胃壁輕微挫傷。10 m距離,羊胸腹交界處中彈后導致肋骨骨折,彈丸存留于肝臟,腹腔大出血。在5 m,3 m,1 m情況下,均有不同程度胸腹腔內臟傷,即肝脾破裂,腹腔內血腫形成,肺挫裂傷和血氣胸等;0.1 m距離,羊后肢中彈造成股骨粉碎性骨折,傷道長6.5 cm,胸腹聯(lián)合部中彈致肝右葉碎裂,彈丸存留肝左葉,胸部中彈后肋骨骨折,肺穿透傷并形成高壓氣胸(見圖4)。

圖4　羊肋骨骨折且肺穿透傷圖

3.4病理組織學改變

豬的病理組織學改變以局部組織學改變?yōu)橹?主要表現(xiàn)為肌肉組織,肌間筋膜出血,肌纖維變性伴局灶壞死(見圖5);肺組織廣泛出血伴含鐵血黃素沉積,較多中性粒細胞滲出、浸潤。

圖5　豬肌肉病理光學顯微照片(HE×40)

羊的病理組織學改變除局部病理組織學改變同豬無大體差別外,主要有相應內臟組織器官組織病理學改變。局部改變主要是皮膚、皮下肌肉組織、肌組織變性,皮膚的真皮層間質內見較多淋巴細胞及中性粒細胞滲出、浸潤,肌纖維變性伴局灶壞死,肌間筋膜內散布有點狀出血點,部分脂肪壞死;內臟器官改變主要是肝組織充血、彌漫性出血、變性和壞死,較多中性粒細胞浸潤,部分肝細胞濁腫,含鐵血黃素沉積;肺組織廣泛出血伴含鐵血黃素沉積,肺泡結構破壞,消失,較多中性粒細胞滲出、浸潤(見圖6)。

圖6　羊肺病理光學顯微照片(HE×40)

3.5血液生化改變

天門冬氨酸氨基轉移酶(AST)、乳酸脫氫酶(LDH)及同功酶、肌酸激酶(CK)等與心肌損傷相關的酶合稱為心肌酶譜,心肌損傷或者壞死后這些酶有不同程度的增高,其中CK、LDH特異性最高。通過觀測被試生物血液中相關酶的變化,可以推斷生物的致傷情況。

10 mm布袋彈對豬致傷后血清中CK、LDH含量較正常值明顯升高,AST與正常對照有一定升高(詳見表4),說明10 mm布袋彈可以對豬造成較為嚴重的肌肉損傷(如心肌損傷)。

表4　AST、CK、LDH的變化　U/L

注:U/L表示每升中含有的單位數。

4對人致傷威力評估

對試驗用生物活殺后,測試其胸壁厚度δx、腹壁厚度δf及皮下脂肪組織厚度δp,豬和羊各測試30只,測試結果如表5所示。

表5　生物組織厚度

參照GJBZ20262-95《防暴動能彈威力標準》,將不同距離上被試動物傷情的致傷等級進行分類(包括極重度、重度、中度、輕度、輕微5類);根據我國標準體重成人的胸壁厚度、腹壁厚度、皮下脂肪厚度和組織器官結構特點[4-5],可知豬與人接近,山羊胸腹壁厚度明顯低于人,因此對人的致傷程度應與豬相似且低于羊的致傷程度,結合2種動物實驗結果分析,進一步推測到人可以得出如下結論,如表6所示。

表6　生物及人致傷傷情分類

5結束語

根據生物致傷試驗結果分析,在大于3 m距離時,豬的布袋彈傷未出現(xiàn)胸腹腔大的實質性臟器破裂出血,故沒有致死的可能;但是在0.1~1 m距離內可產生“盲管傷”,造成局部洞穿、肺貫入傷等傷情,致死概率顯著增加。尤其是在10 m距離上仍可

洞穿生物羊,造成肝臟、肺組織等器官挫裂傷,推論到人體質瘦小,夏季胸腹部傷有造成內臟器官破裂、血氣胸、腔內大出血的可能,存在致死危險。

結合產品結構特點分析可知,10 mm布袋彈在近距離上由于護片包裹未散開,打擊目標時可將其視為一剛體,無變形延展性,因此致傷威力顯著增加。根據組織厚度相近程度將生物傷情推論到人,10 mm布袋彈可在3 m距離外對人員進行驅散射擊,但應避開胸腹部等要害部位;在0.1~1 m范圍內應嚴禁使用。同時,由于致傷后可致生物血清酶學改變,對受傷人員要積極進行醫(yī)療干預,彩超、X線檢查十分必要,尤其是盲管傷要及時按照火器傷的處置原則進行手術。

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Wound Efficiency Evaluation of 10 mm Wrapped Non-lethal Ammunition

PU Li-sen1,LI Xu-qiang1,XU Peng1,SHU Nan2

(1.Baicheng Ordnance Test Center of China,Baicheng 137001,China;2.No.521 Hospital of The PLA,Baicheng 137001,China)

Abstract:The 10 mm wrapped non-lethal ammunition is a new type of anti-riot ammunition.The conventional power test methods and standards used for the normal bullets are not suitable for the wound efficiency evaluation of the 10 mm wrapped non-lethal ammunition due to the flexible transformable characteristic.To explore the wound-efficiency evaluation of the 10 mm wrapped non-lethal ammunition,an animal wound-efficiency model was built,and the animal wound efficiency tests were carried out.The wound degree of the wounded animal were classified according to the vivisection diagnose results.The human wound-efficiency character of the 10 mm wrapped non-lethal ammunition under different conditions was given.To avoid death,the 10 mm wrapped non-lethal ammunition must not be used to directly shoot at human body within the range of 0.1~1 m.The ammunition should not directly shoot at the head,bosom and abdomen out of the range of 3 m.

Key words:wrapped non-lethal ammunition;wound efficiency;animal wound-efficiency test;anti-riot ammunition

中圖分類號:R826.6

文獻標識碼:A

文章編號:1004-499X(2015)04-0073-04

作者簡介:蒲利森(1977- ),男,高級工程師,碩士,研究方向為步兵榴彈及特種彈藥鑒定試驗。E-mail:sunny.laopu@163.com。

收稿日期:2015-04-26