Будова, характеристика, досліди з кулею різних калібрів

Вогнепальні ушкодження були і залишаються однією з найважливіших проблем військової медицини. Актуальність цього питання обумовлена постійним розвитком вогнепальної зброї і появою нових ранящих снарядів.

В даний час в арміях всіх розвинених країн світу завершився перехід від стрілецької зброї традиційного 7,62-мм калібру до зброї калібру 5,56 мм, а в Російській Армії - 5,45 мм. Ця подія стала природним продовженням процесу вдосконалення стрілецької зброї з метою зменшення його маси, збільшення носиться боєкомплекту, щоб збільшити шанси на потрапляння в межах прицільних діяльностей стрільби за рахунок зменшення імпульсу віддачі зброї та підвищення швидкості кулі.

Початок модернізації стрілецької зброї в цьому плані належить до 1963-64 рр, коли в США був прийнятий на озброєння 5,56-мм патрон М193 до гвинтівки М16А1. Куля даного патрона масою 3,5 г має свинцевий сердечник і томпакові (сплав міді та цинку) оболонку. У 1980 р в США прийнята на озброєння вдосконалена гвинтівка М16А2 і 5,56-мм патрон М855 з кулею підвищеного пробивної дії. Куля масою 4,0 г також має томпакові оболонку і складовою сердечник, що включає наконечник з термозміцнення стали і свинцеву хвостову частину. Слідом за США перехід на зброю калібру 5,56 мм стався в ФРН, Італії, Ізраїлі і т.д.

У 1974 р в руслі загальної тенденції модернізації стрілецької зброї в СРСР був прийнятий на озброєння 5,45-мм патрон 7Н6 до автомата АК74. Куля патрона 7Н6 масою 3,4 г має сталеву оболонку, плакованих томпаком, сталевий сердечник, тонку свинцеву сорочку і частково порожнистий носик, що дозволив додати пулі оптимальну аеродинамічну форму.

Кулі малокаліберних патронів мають початкову швидкість від 900 до 990 м / с і відносяться до високошвидкісних (Рис. 1).

Мал. 1. Поздовжні розпили куль патронів: 1 - 5,56-ім куля патрона М193 (США); 2 - 5,56-мм куля патрона М855 (США); 3 - 5,45-мм куля патрона 7Н6 (СРСР); 4 - 7,62-мм куля патрона обр. 1943 г. (СРСР).

Вперше 5,56-мм гвинтівка М16А1 (AR-15) була застосована американцями в ході військових дій у В'єтнамі. Виявилося, що кулі калібру 5,56 мм викликають значно важчі поранення, ніж кулі традиційного 7,62-мм калібру. Спостерігаються при цьому великі зяючі вихідні отвори, роздроблення довгих трубчастих кісток, а також часті випадки фрагментації 5,56-мм кулі послужили підставою для висловлення суджень про подібність цих поранень з полуоболочечними кулями типу «дум-дум».

Шкідлива дія малокаліберних куль привернуло увагу міжнародної медичної і юридичної громадськості з точки зору можливого порушення Гаазької декларації 1899 року і інших норм міжнародного гуманітарного права.

Міжнародне гуманітарне право (МГП) представляє сукупність правових принципів і норм, що містяться в міжнародних документах, що регулюють відносини між державами в період збройного конфлікту і спрямованих на захист елементарних прав і свобод людини і гуманізацію війни.

Необхідність поглибленого розуміння норм і принципів МГП підкреслена наказом Міністра Оборони СРСР № 75 від 16.02.1990 р, в якому оголошено для керівництва Женевські конвенції про захист жертв війни і Додаткові протоколи до них, а також введено в дію «Керівництво по застосуванню Збройними Силами СРСР норм МГП ».

У ст. 35, 36 і 37 Додаткового протоколу №1 до Женевських конвенцій проголошений основний принцип МГП: «право сторін, що перебувають у військовому конфлікті, вибирати методи або засоби ведення війни не є необмеженим». Там же затверджені три основні критерії МГП, що визначають незаконність застосування того чи іншого виду зброї: заборонено зброю, що заподіює зайві страждання (надмірних ушкоджень), зброя, що має в своєму застосуванні невиборний характер (незалежно від цивільного населення і військовослужбовців) і, нарешті, підступне і віроломний зброю.

Відповідно до зазначених критеріїв МГП до заборонених видів зброї крім отруйних газів, бактеріологічної (біологічної) і запального зброї, мін-пасток і т.д. віднесені також «кулі легко-розвертаються або сплющуються в людському тілі, в яких тверда оболонка не покриває всього осердя або має надрізи» (Гаазька декларація 1899 г.)

Не випадково проблема важких вогнепальних ушкоджень, заподіяних малокаліберними високошвидкісними кулями з'явилася предметом розгляду на сесіях Дипломатичної конференції з розвитку МГП в Женеві в 1974-77 рр., Конференціях урядових експертів під егідою Міжнародного Комітету Червоного Хреста (МКЧХ) і міжнародних симпозіумах з рани балістики.

В результаті цих обговорень в 1979 році на Міжнародній конференції ООН щодо заборони або обмеження застосування конкретних видів зброї, які можуть вважатися такими, що завдають надмірних ушкоджень або мають невибіркову дію було прийнято резолюцію, в якій містилося прохання до урядів всіх країн проявляти обережність при розробці систем малокаліберної зброї.

Одночасно, і цю думку слід особливо підкреслити, конференція ООН звернулася до всіх фахівцям з рани балістики з настійною рекомендацією про необхідність розробки стандартизованої міжнародної методики оцінки і контролю балістичних параметрів і що ушкоджує ефекту високошвидкісних і малокаліберних куль.

Методологія та основні методи контролю шкідливої дії нових ранящих снарядів були однією з центральних тем міжнародних симпозіумів по рановий балістики в Гетеборзі (Швеція) в 1975-85 рр. При цьому було визнано за доцільне проводити випробування шкідливої дії куль на трьох дальностях стрілянини - 10, 100 і 300 м з використанням як біооб'єктів, так і імітаторів біологічних тканин - блоків з 20% желатину і гліцеринового прозорого мила, щільність яких повинна відповідати щільності м'язових тканин тіла .

У методику визначення і контролю шкідливої дії нових ранящих снарядів (PC) було запропоновано включити такі основні розділи:

- дослідження характеру руху і фрагментації куль в блоках-імітаторах (мило, желатин);

- дослідження розмірів тимчасової пульсуючої порожнини в желатині і залишкової порожнини в милі в якості показників тяжкості вогнепальної ушкодження;

- дослідження характеру вогнепальних переломів довгих трубчастих кісток кінцівок.

При аналізі параметрів, відповідальних за підвищену шкідливу дію PC, на III сесії Дипломатичної конференції в 1976 році делегацією Швеції було запропоновано заборонити застосування тих малокаліберних куль, які мають початкову швидкість вище 1500 м / с, перекидаються, а також деформуються (фрагментируются) в людському тілі або імітаторах біологічних тканин з імовірністю більше 10%.

Такі жорсткі вимоги, однак, не отримали підтримки в зв'язку з їх недостатньою практичної і теоретичної обґрунтованістю, що і було відзначено численними опонентами.

Представником США на II конференції урядових експертів МКЧХ в 1976 р в Лугано (Швейцарія) було підкреслено, що 5,56-мм кулі американського патрона Ml 93 не є кулями «дум-дум» в буквальному сенсі: їхня оболонка повністю покриває сердечник, конструкція кулі не має елементів, які сприяють її фрагментації (насічки, надрізи та ін.). Крім того було зазначено, що ефект «перекидання» або «перекидання» куль може спостерігатися не тільки при пораненнях малокаліберними кулями.

Досить часто кулі калібру 7,62 мм втрачають стійкість при пораненнях грудей з пошкодженням ребер, а також після попереднього пробиття захисних жилетів і шоломів.

Противники абсолютизації швидкості як шкідливої дії PC, вказували, що тяжкість поранення визначається не стільки контактної швидкістю кулі, скільки величиною кінетичної енергії, переданої тканинам, і моментом максимальної передачі цієї енергії протягом раневого каналу.

Найбільше розуміння зустріло пропозицію, висунуту в 1979 році, встановити в якості міжнародного конвенційного межі ефект шкідливої дії, що викликається стійкими 7,62-мм кулями патрона М59 (США, НАТО) або 7,62-мм кулями патрона обр. 1943 г. (СРСР).

Відповідно до прийнятих міжнародних методичними принципами визначення шкідливої дії PC і висунутим еталонним показником, нами були проведені експериментальні дослідження порівняльного шкідливої дії 5,56-мм куль американських патронів М193 і М855; 5,45-мм куль патрона 7Н6 і 7,62-мм куль вітчизняного патрона обр. 1943 р

Об'єкти досліджень розміщували на дальності 10м. Для відтворення швидкості куль, відповідної дальностям 100 і 300 м, використовували патрони зі зменшеними навішеннями пороху.

Швидкість в дослідах визначали за допомогою електронного хронометра і спеціальних блокувань. За результатами вимірювання швидкості куль до і після виходу з об'єкта визначали величину втрати кінетичної енергії кулі. Характер руху кулі в об'єктах (стійкість), деформацію і фрагментацію куль, а також розміри тимчасової пульсуючої порожнини (ВПП), визначали за допомогою імпульсної рентгенографії.

Об'єктами досліджень служили імітатори біологічних тканин і кістково-м'язові препарати верхніх і нижніх кінцівок.

Як імітаторів біологічних тканин використовували блоки з 20% харчового желатину і спеціального гліцеринового мила розміром 140х80х80 мм.

Желатин - середовище, що має еластичними властивостями. ВПП, що виникає в желатинових блоках після проходження куль, також як і в живих тканинах, зникає, залишаючи після себе постійний кульової слід в формі циліндричного каналу з радіальними тріщинами.

Гліцеринове мило - пластичний імітатор, тому в ньому відбувається тільки початкове розширення порожнини без подальшого його спадання і проміжних пульсації з утворенням в мильному блоці після проходження кулі лійкоподібної залишкової постійної порожнини (ОПП).

Вимірювання обсягів ВПП в желатині виробляли на імпульсних рентгенограмах розрахунковим шляхом. Обсяги ОПП в мильних блоках визначали шляхом заповнення їх водою з градуйованого судини.

У дослідах на імітаторах біологічних тканин встановлено, що відмінною рисою малокаліберних куль є їх нестійкість (перекидання) на своєму шляху в тканинах в поєднанні з високою швидкістю. Ступінь відхилення поздовжньої осі кулі від траєкторії характеризується величиною кута нутації (кута «атаки»). У рівних умовах експерименту кути нутації малокаліберних куль в 2-8 разів перевищували кути нутації 7,62-мм куль. (Табл. 1).

Таблиця 1. Зміна ступеня перекидання кулі в залежності від дальності стрільби. № Калібр кулі, патрон, країна Швидкість кулі, м / с Наведена дальність стрільби, м Кількість дослідів Кут нутації на виході кулі з блоку, град. I 5,45 мм 7Н6 (Росія) 911 ± 4,9 10 8 88 ± 52,2 854 ± 7,2 100 9 127 ± 44,6 621 ± 11,6 300 7 115 ± 23,3 II 7,62 мм обр. 1943 г. (Росія) 722 ± 4,6 10 12 18 ± 6,3 * 630 ± 10,3 100 10 33 ± 16,6 * 361 ± 12,7 300 10 48 ± 26,2 * III 5,56 мм M193 (США) 940 ± 9,7 10 21 112 ± 35,4 830 ± 11,8 100 25 83 ± 29,3 630 ± 15,1 300 32 100 ± 22,0 IV 5,56 мм М855 (США) 953 ± 6,1 10 18 136 ± 48,3 835 ± 10,8 100 12 84 ± 27,8 671 ± 13,3 300 19 108 ± 36,2 Примітка (*) відмінності достовірні по відношенню до результатів дослідів в I, III і IV групах (Р <0,05)

Перекидання малокаліберних куль є наслідком складного комплексу причин, серед яких можна назвати певне співвідношення довжини і калібру кулі, взаємне розташування центру опору і центру маси кулі і т.д. І тому було б помилковим називати малокаліберні кулі кулями зі зміщеним центром ваги і висувати це в якості єдиного пояснення їх нестійкості, тим більше, що зміщення центру маси кулі ближче до її хвостової частини є балістичних-обгрунтованим і характерно не тільки для малокаліберних, але і для 7,62-мм куль.

Ранові канали куль різного калібру в коротких містичних блоках

Рановий канал кулі калібру 7,62 мм. Аліна шийки (ділянка стабільного руху кулі в блоці) 6-7 см.

Рановий канал кулі калібру 5,56 мм. Довжина шийки мінімальна, становить 2-3 см.

Рановий канал кулі калібру 5,45 мм. Аліна шийки близько 5 см.

Слід підкреслити також, що недостатня стійкість 5,56-мм куль американського патрона М193 в тканинах посилюється ще і зниженою швидкістю обертання кулі через велику довжину ходу нарізів у гвинтівки М16А1. При перекиданні кулі сила опору середовища та навантаження на кулю різко зростають, і це обумовлює деформацію (смятие, викривлення) мають відносно тонку томпакові оболонку 5,56-мм куль патронів М193 і М855) (Табл.2).

Таблиця 2. Деформація і фрагментація 5,56-мм куль американських патронів М193 і М855 в желатинових блоках. Швидкість кулі, м / с Відповідна дальність, м Частота деформації (зминання) і фрагментації (руйнування) куль,% деформація фрагментація М193 М855 М193 М855 940 ± 9,8 10 32 100 68 - 830 ± 11,8 100 47 66 9 - 630 ± 15,1 300 - 36 - -

Для 5,56-мм куль патрона М193 з повністю свинцевим м'яким сердечником на коротких відстанях стрільби (близько 10 м), де ще досить висока їх швидкість, характерна крайня ступінь деформації - фрагментація. При цьому руйнування подібно до вибуху з утворенням численних дрібних і великих фрагментів, які прокладають собі додаткові ранові канали (Рис. 2).

Рис 2. Імпульсна рентгенограма. Вибухоподібні фрагментація 5,56-мм кулі патрона М193 в желатиновому блоці (дальність стрільби -10м, вхідний отвір зліва).

На всіх дальностях стрілянини по імітаторам біологічних тканин для 5,56-мм куль патрона М855 підвищеного пробивної дії характерні різні ступені деформації, аж до повного сплющивания, але на відміну від кулі патрона Ml93 без поділу кулі на окремі фрагменти.

5,45-мм кулі вітчизняного патрона 7Н6, що мають сталевий сердечник і досить міцну сталеву оболонку, незважаючи на «порожній» носик, при стрільбі по імітаторам м'яких тканин на всіх дальностях втрачають стійкість, але не фрагментируются і не змінюють своєї форми (Рис. 3 ).

Рис 3. Імпульсна рентгенограма. Перекидання 5,45-мм кулі патрона 7Н6 в желатиновому блоці. Деформація кулі відсутній (дальність стрільби -10 м, вхідний отвір зліва).

При проходженні через желатинові блоки нестійкі малокаліберні кулі витрачають в середньому від 30 до 60% початкової кінетичної енергії. У порівнянні з ними стійкі 7,62-мм кулі витрачали не більше 12-19% вихідної кінетичної енергії.

Між енергією, яку кулі витрачають на подолання опору середовища, і обсягом виникає при цьому ВПП, виявлена лінійна залежність. Це дозволило для кожної з досліджуваних куль розрахувати рівняння регресії:

W 5,45 мм (ВПП) = 1,2 _ср Е - 141,2

W 5,56 мм (ВПП) = 1, З _ср Е - 257,1

W 7,62 мм (ВПП) = 0,9 _ср Е - 105,1

де W (ВПП) - обсяг ВПП, см ³

ср Е - втрата кінетичної енергії, Дж

Найбільші за обсягом ВПП в желатині і ОПП в милі зареєстровані в дослідах з американськими кулями на дальностях стрілянини 10 м і 100 м, що пов'язано не тільки з нестійкістю, але і з фрагментацією цих куль. На дальностях 300 м, де фрагментація 5,56-мм куль відсутній і незначна їх деформація, за обсягами ВПП і ОПП в імітаторах биотканей американські і вітчизняні малокаліберні кулі стають рівноцінними (Табл. 3).

Таблиця 3. Обсяг ВПП в желатині і ОПП в милі № Калібр кулі, патрон, країна Швидкість у мети, м / с Дальність, м Кількість дослідів Об'єм ВПП, (W) см 3 Об'єм ОПП, (W) см 3 I 5,45 мм 7Н6 (Росія) 911 ± 5,9 10 10 618 ± 154,9 226 ± 87,4 854 ± 7,8 100 12 873 ± 113,6 270 ± 29,0 621 ± 12,5 300 11 580 ± 79,9 82 ± 19,8 II 5,56 мм M193 (США) 990 ± 1,7 10 12 +1453 ± 138,9 540 ± 74,5 791 ± 17,3 100 12 955 ± 125,6 260 ± 23,2 543 ± 48,7 300 8 550 ± 67,1 60 ± 8,5 III 5,56 мм М855 (США) 953 ± 5,2 10 18 1 375 ± 93,6 390 ± 54,6 835 ± 8,7 100 12 968 ± 126,9 225 ± 18,1 671 ± 13,3 300 19 515 ± 123,1 128 ± 23,5 IV 7,62 мм обр. 1943 г. (Росія) 722 ± 2,9 10 13 435 ± 26,5 50 ± 8,4 618 ± 6,1 100 12 263 ± 15,1 33 ± 5,4 361 ± 8,3 300 10 171 ± 11,3 20 ± 2,1 Примітка: відмінності W (ВПП) і W (ОПП) в IV групі достовірні по відношенню до результатів дослідів в I, II і III групах (Р <0,05)

Малокаліберні кулі на всіх дальностях стрілянини за обсягами ВПП в желатині і ОПП в милі значно перевищували 7,62-мм кулі.

У дослідах з вогнепальними пораненнями кінцівок встановлено, що вітчизняні та американські малокаліберні кулі завдавали в порівнянні з 7,62-мм кулями більш важкі ушкодження шкіри і м'яких тканин. Вхідні отвори на шкірі при пораненнях малокаліберними кулями за розміром зазвичай менше або відповідали діаметру кулі, вихідні отвори найчастіше були великі, неправильно овальної або багатокутної форми з розривами по краях. При пораненнях як малокаліберними, так і 7,62-мм кулями спостерігалися досить близькі по тяжкості осколкові переломи довгих трубчастих кісток кінцівок з великим дефектом кісткової тканини по ходу PC і численними тріщинами. Вогнепальні переломи, що наносяться малокаліберними кулями, ускладнювалися, як правило, фрагментацією куль.

Картина фрагментації 5,56-мм куль патронів Ml 93 і М855 на рентгенограмах при пошкодженні кісток кінцівок була досить типовою і виявлялася в наявності в області перелому частинок фрагментований-ної кулі (Рис. 4). Середня частота фрагментації 5,56-мм куль патронів М193 при пораненнях верхніх і нижніх кінцівок для всіх досліджених діяльностей стрільби склала 57%, а патронів М855 - 42%.

Рис 4. Рентгенограма поранення стегна 5,56-мм кулею патрона М193. Вогнепальний багатоуламковий перелом стегнової кістки. В області перелому -Численні оскільки фрагментованою кулі (дальність стрільби - 10м).	Рис 5. Рентгенограма поранення стегна 5,45MM кулею патрона 7Н6. Вогнепальний багатоуламковий перелом стегнової кістки. В області перелому - характерний трикутний фрагмент носика кулі (дальність стрільби - 10м).

Фрагментація 5,45-мм куль спостерігалася переважно при пораненнях нижніх кінцівок з переломом довгих трубчастих кісток. При цьому в області перелому на рентгенограмах виявлялася або куля з зім'ятої головною частиною (на дальностях стрілянини більше 300 м), або фрагменти її оболонки, серед яких визначалася, в більшості випадків, трикутна тінь відокремилася носика кулі (Рис. 5). Середня частота фрагментації 5,45-мм куль патрона 7Н6 при пораненнях кінцівок становила 18%, а при пораненнях 7,62-мм кулями патронів обр. 1943 г. - 10%.

Особливості фрагментації 5,56-мм і 5,45-мм малокаліберних куль, виявлені на рентгенограмах, дають підставу використовувати їх в якості специфічних ознак, що дозволяють диференціювати ці вогнепальні снаряди при су-Дебно-медичній експертизі кульових поранень.

1 - Вогнепальний перелом середньої третини гомілки кулею калібру 7,62 мм. Спостерігається відхилення від первісного напрямку руху кулі. 2 - Вогнепальний перелом середньої третини гомілки кулею калібру 5,56 мм. Спостерігається повна фрагментація (руйнування) кулі. 3 - Вогнепальний перелом середньої третини гомілки кулею калібру 5,45 мм. Спостерігається відлам носика кулі.

Аналізуючи результати проведених експериментів, можна зробити висновок, що висока частота деформації і фрагментації 5,56-мм куль американських патронів М193 і М855, на відміну від 5,45-мм куль патрона 7Н6 і 7,62-мм куль патрона обр. 1943 р, безумовно є фактором, який ускладнює дані поранення.

Але немає сумніву і те, що кожна з досліджуваних малокаліберних високошвидкісних куль так само, як і висунуті в якості «еталонних» 7,62-мм кулі, викликають важкі пошкодження м'яких тканин і кісток кінцівок. Тому проведення чіткої межі між «гуманними» і «негуманними» кулями, а також встановлення критеріїв, що визначають припустимі межі шкідливої дії PC (обсягу вогнепальної ушкодження), в даний час навряд чи є можливим.

У цьому, на жаль, було і залишається протиріччя між гуманітарними інтересами і бойового призначення стрілецької зброї. Разом з тим, вимоги МГП про неприпустимість заподіяння зайвих страждань пораненого залишаються в повній мірі обгрунтованими. Виходячи з цього, згідно МГП, незаконним вважається прагнення заподіяти воює важке або смертельне поранення, якщо його можна вивести з ладу, завдавши легке поранення. Однак на шляху до здійснення цього гуманітарного вимоги і визначення його конкретних вимірюваних показників виникає безліч перешкод. Все це викликає необхідність проведення подальших клініко-експери-ментальних досліджень вогнепальних поранень різними видами PC із залученням сучасних морфометричних, біохімічних і балістичних методів.

Немає сумніву, що стрілецька зброя буде розвиватися і далі в напрямку підвищення його бойових якостей.

При цьому необхідно, щоб цей процес постійно привертав увагу військових медиків, на яких повинна бути покладена задача контролю (експертизи) відповідності кожного нового зразка зброї вимогам міжнародного гуманітарного права.

Реалізація цієї відповідальної програми, мабуть, стане можливою при створенні спеціалізованих експертних структур, орієнтованих у своїй роботі на концепції міжнародно-узгоджених методик дослідження і критеріїв тяжкості ушкоджень, заподіяних сучасними малокаліберними кулями з конкретними балістичними параметрами.

Джерело: Михайло Тюрін, журнал «Рушниця. Зброя та амуніція »