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(biāo)準(zhǔn)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(jié)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(nèi)嚴(yán)禁對人員進行射擊,在3 m距離外,使用過程中應(yīng)避開胸腹部等要害部位。

關(guān)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(yīng)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(jié)構(gòu)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(biāo)時發(fā)生柔性變形等特點;主要用于在15 m距離內(nèi)驅(qū)散騷亂人群和在5 m距離內(nèi)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(guān)的致傷威力評估標(biāo)準(zhǔn),國內(nèi)外大多按照傳統(tǒng)殺傷彈標(biāo)準(zhǔn)或傳統(tǒng)動能防暴彈標(biāo)準(zhǔn)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(xué)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?zāi)Ｐ?進行了2種生物模型的致傷效應(yīng)試驗,得出了試后動物致傷結(jié)果,提出了彈藥使用建議,較為科學(xué)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(jù)產(chǎn)品說明書,10 mm布袋彈致傷威力合格評估標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)可從兩方面進行分析:①依據(jù)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(jù),而防暴武器要求對人員不能產(chǎn)生肌肉全層出血以上的傷情,因此以穿透25 mm松木板為標(biāo)準(zhǔn)對產(chǎn)品威力進行評定缺乏理論依據(jù)。②15 m處穿透0.1 mm厚牛皮紙作為有效致傷的判據(jù)沒有相關(guān)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(biāo)準(zhǔn)》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(biāo)準(zhǔn)不適用于10 mm布袋彈的威力考核。

鑒于當(dāng)前國內(nèi)尚未建立柔性防暴動能彈威力標(biāo)準(zhǔn),難以對柔性防暴動能彈致傷性能進行準(zhǔn)確評估,因此考慮采用生物試驗方案,建立生物致傷效應(yīng)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(shè)計

2.1生物模型選取

依據(jù)創(chuàng)傷彈道學(xué)關(guān)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(shù)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(nèi)臟損傷情況;采用光學(xué)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(shè)計表

3試驗結(jié)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(shù)據(jù)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(nèi)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(nèi)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(jié)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(nèi)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(nèi)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(nèi)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(dǎo)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(nèi)臟傷,即肝脾破裂,腹腔內(nèi)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(xué)改變

豬的病理組織學(xué)改變以局部組織學(xué)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(xué)顯微照片(HE×40)

羊的病理組織學(xué)改變除局部病理組織學(xué)改變同豬無大體差別外,主要有相應(yīng)內(nèi)臟組織器官組織病理學(xué)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(zhì)內(nèi)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(nèi)散布有點狀出血點,部分脂肪壞死;內(nèi)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(jié)構(gòu)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(xué)顯微照片(HE×40)

3.5血液生化改變

天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)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(guān)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(guān)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(yán)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(shù)。

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(jié)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(biāo)準(zhǔn)》,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(jù)我國標(biāo)準(zhǔn)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(jié)構(gòu)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(yīng)與豬相似且低于羊的致傷程度,結(jié)合2種動物實驗結(jié)果分析,進一步推測到人可以得出如下結(jié)論,如表6所示。

表6　生物及人致傷傷情分類

5結(jié)束語

根據(jù)生物致傷試驗結(jié)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(zhì)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(nèi)可產(chǎn)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(zhì)瘦小,夏季胸腹部傷有造成內(nèi)臟器官破裂、血氣胸、腔內(nèi)大出血的可能,存在致死危險。

結(jié)合產(chǎn)品結(jié)構(gòu)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(biāo)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(jù)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(qū)散射擊,但應(yīng)避開胸腹部等要害部位;在0.1~1 m范圍內(nèi)應(yīng)嚴(yán)禁使用。同時,由于致傷后可致生物血清酶學(xué)改變,對受傷人員要積極進行醫(yī)療干預(yù),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(shù)。

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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(biāo)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