Первое упоминание об использовании сжатого воздуха для метания различных снарядов встречается в трудах древнеегипетского механика Ктесибия, датированных 250 г. до н.э. Современная же история развития пневматического оружия берет начало в XV веке, когда были созданы «воздушные камеры», соединенные с дулом пушек. Эти устройства позволяли метать 2-килограммовые свинцовые ядра на расстояние до 500 м. Но эти орудия были вытеснены из использования более мощными огнестрельными пушками. Пневматическое оружие вернулось вновь на поля сражений в XVI—XVII веках. В Австрийской и Французской армиях были специальные отряды, вооруженные пневматическими винтовками; они успешно воевали, используя преимущество бесшумной стрельбы этого вида оружия. История пневматического оружия насчитывает не одну сотню лет. До недавнего времени пневматическое оружие использовалось в спорте, для развлечения, в тренировочных целях, в охоте на птицу и мелкую дичь. Однако с развитием технологий стало возможным создание винтовок, по своим конструктивным характеристикам мало уступающих огнестрельному оружию.
Современное пневматическое оружие — оружие, предназначенное для поражения цели на расстоянии снарядом, получающим направленное движение за счет энергии сжатого, сжиженного или отвержденного газа [1].
Согласно официальной криминалистической классификации, пневматическое оружие можно разделить на группы по разным признакам: 1) по наличию нарезов в канале ствола: гладкоствольное и нарезное; 2) по длине ствола: короткоствольное (пистолеты) и длинноствольное (винтовки, ружья); 3) по предназначению: боевое, охотничье, спортивное, спортивно-массовое, военно-тренировочное, детское. По механизму действия пневматическое оружие можно разделить на пружинно-поршневое, с мехом, с насосом, баллонное, воздушное и газовое.
Современное, наиболее часто используемое, пневматическое оружие подразделяется на пейнтбольное (paintball guns), мягкую пневматику (softair guns или airsoft guns), жесткую пневматику (hard airguns или airguns).
Применяемое в пейнтболе оружие называют маркерами, которые стреляют шарообразными пулями с оболочкой из желатина, наполненными легкосмываемой краской, позволяющей засвидетельствовать поражение противника.
Мягкая пневматика по своей сути является имитатором стрелкового оружия, которое по размерам, форме, способу заряжения повторяет конкретные модели боевого оружия. Стреляет такое оружие пластмассовыми шариками диаметром 6 мм и массой 0,15—0,25 г; начальная скорость шарика — 75—150 м/с; дульная энергия не превышает 2 Дж; дальность стрельбы обычно не превышает 15—20 м. Применяется мягкая пневматика при проведении тактических игр, а также иногда является предметом коллекционирования.
Жесткая пневматика представлена системами с одноразовой (single-pump airguns) или многоразовой (multi-pump airguns) накачкой. Системы с многоразовой накачкой обеспечивают также возможность, дозируя порцию сжатого воздуха, приходящуюся на один выстрел, управлять его мощностью. В оружии такого типа начальная скорость пули диаметром 4,5 мм для систем с одноразовой накачкой составляет 180—200 м/с, а для систем с многоразовой накачкой — 220—280 м/с.
Существуют системы, в которых резервуар расположен в унитарном патроне (air-cartrige airguns), в головной части последнего располагается традиционная пуля для пневматического оружия, а также унитарные патроны, позволяющие стрелять подкалиберной пулей из обычного гладкоствольного охотничьего ружья.
Пружинно-поршневые системы (spring-piston airguns) являются самыми простыми. В зависимости от конструкции оружия начальная скорость пули диаметром 4,5 мм может достигать 100—380 м/с. Одним из недостатков пружинно-поршневых систем является старение металла боевых пружин, из-за которого со временем стабильность боя снижается.
Особого внимания заслуживают системы с предварительной накачкой (pre-charge pneumatics — PCP), которые сегодня являются одними из самых популярных. В таких системах резервуар накачивается воздухом или азотом до высокого давления (250—300 атм) от баллона, компрессора или насоса. В конструкции используется специальный узел — редуктор, понижающий давление газа на выходе из резервуара до 70 атм. До тех пор пока давление в резервуаре не сравняется с давлением в редукторе, имеется возможность последовательно произвести несколько десятков выстрелов с одинаковыми характеристиками. Системы PCP обеспечивают высокую точность стрельбы и управляемую мощность каждого выстрела. Начальная скорость пули диаметром 4,5 мм при выстрелах из таких винтовок достигает 350 м/с.
Системы с применением в качестве сменных резервуаров баллончиков с углекислым газом (CO2 airguns) конструктивно похожи на системы PCP. Наиболее распространены баллончики, содержащие 8 или 12 г углекислого газа, его хватает на 40—50 или 80—90 выстрелов соответственно [2].
В соответствии с действующим Федеральным законом «Об оружии» «пневматическое оружие с дульной энергией не более 7,5 Дж и калибра до 4,5 мм включительно регистрации не подлежит», «граждане Российской Федерации имеют право приобретать его без получения лицензии», а «пневматическое оружие с дульной энергией свыше 7,5 Дж подлежит регистрации в органе внутренних дел» и для его приобретения необходимо получение лицензии [1].
Спортивные и охотничьи пневматические винтовки в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51612—2000 должны иметь дульную энергию не более 25 Дж. Однако на практике эта цифра превышает требования ГОСТа в десятки раз. В Великобритании пневматические винтовки с дульной энергией свыше 16,2 Дж считаются огнестрельным оружием. В США производство направлено на изобретение и внедрение в оборот пневматических винтовок с максимально возможной мощностью. Дульная энергия пуль достигает 300—350 Дж, что приближается к таковой некоторых образцов огнестрельного оружия [3, 4].
Поражающими элементами при стрельбе из пневматического оружия являются пули, основные калибры которых 4,5 мм (.177), 5,5 мм (.22), 6,35 мм (.25), 9 мм (.357), 12 мм (.50). Форма и масса пуль разнообразны и зависят от целей, для которых они предназначены. Часто для обозначения массы применяется единица «гран» (1 гран = 0,0648 г) [2].
Для стрельбы из пневматического оружия используются дротики, стальные шарики, свинцовые и алюминиевые пули, пластиковые пули с подкалиберным сердечником и др. Дротики и шарики предназначены для гладкоствольного оружия, а свинцовые, алюминиевые и пластиковые пули — для нарезного. Головная часть пули может быть круглой, плоской, остроконечной и даже с выемкой. Наиболее распространенным видом пуль являются Diabolo и их многочисленные вариации. Эти пули обладают наилучшим сочетанием баллистических и поражающих характеристик. По форме пуля Diabolo представляет собой два усеченных конуса, расположенных навстречу друг другу. Благодаря такой форме и сбалансированности масс головной и хвостовой части пули минимизируется потеря энергии на этапе ее прохождения по стволу и обеспечивается устойчивость в полете [2, 5]. Шарики, изготовленные из стали или различных сплавов, в основном применяются для стрельбы из многозарядного пневматического оружия, так как подача шарообразной пули реализуется наиболее просто и не требует специальной ориентации. Диаметр шарика составляет 4,35—4,42 мм. Часто можно встретить маркировку «BB», что соответствует американскому обозначению размера дроби. Масса колеблется в пределах 0,3—0,33 г. Из-за отсутствия деформации при попадании в цель шарики дают больший ударный эффект, чем свинцовые пули, однако из-за меньшей массы обладают меньшей энергией и дальностью полета [2].
Для оценки мощности оружия вычисляют кинетическую энергию пули на выходе из канала ствола, когда она имеет максимальную (начальную) скорость — дульную энергию. Дульная энергия — это выходная мощность оружия. Энергия вычисляется по классической формуле: E=mV2/2, где E — энергия (в Дж), m — масса пули (в кг), V — скорость пули (в м/с). Пробивная способность пули зависит от ее удельной энергии, т.е. от кинетической энергии самой пули, приходящейся на единицу площади ее поперечного сечения. Удельная энергия пули вычисляется по общеизвестной формуле: Еуд= Е/S (в Дж/см2).
Для примера можно посчитать удельную энергию пули диаметром 9 мм: площадь ее поперечного сечения — S=0,63 см2, при скорости ее у цели (преграды) — V=240 м/с, энергии — E=185 Дж получаем Еуд=293 Дж/см2 (этого достаточно для причинения проникающего ранения груди человека) [3, 6].
Из специальной отечественной и зарубежной литературы известно, что число случаев повреждений, причиненных выстрелами из пневматического оружия, в клинической и судебно-медицинской экспертной практике в последнее время значительно возросло. Это связано в первую очередь с широким распространением такого вида оружия среди населения. Описаны случаи как смертельных, так и несмертельных повреждений тела и одежды человека от попадания в них различных видов пуль. В судебно-медицинской экспертной практике используются данные экспериментально-научной работы С.А. Зеленского [5], изучавшего поражающее действие пуль диаметром 4,5 мм (.177), выпущенных из пневматической винтовки с пружинно-поршневым механизмом взвода.
При анализе данных клинических и экспертных наблюдений ранений, причиненных из пневматических винтовок в период 1990—2010 гг., установлено, что наиболее часто при этом страдают дети и подростки, у которых чаще всего поражаются голова и шея, с ранением жизненно важных органов. По статистике в Великобритании каждый год регистрируется 1 смертельный случай данного вида травмы, в Нидерландах — 3, в США – около 30 000 случаев смертельных и несмертельных повреждений [3, 4]. Данных о количестве таких ранений на территории Российской Федерации в доступной литературе нет. Известно, что гражданами нашей страны ежегодно приобретается около 10 000 единиц пневматического оружия.
Информативными примерами этого вида травмы являются следующие три случая ранений, причиненных выстрелами из 9-миллиметровой пневматической винтовки с системой РСР.
Пример 1. Больной Б., 48 лет, пострадал 09.11.99 от случайного выстрела из винтовки с близкого расстояния. Находился в нейрохирургическом отделении НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского 09.11.99—26.11.99. Был доставлен в приемное отделение через 1 ч после получения травмы, в сознании, с диагнозом: слепое проникающее оружейное ранение черепа и головного мозга в правой лобной области, ушиб головного мозга средней степени тяжести, травматическое субарахноидальное кровоизлияние, вдавленный многооскольчатый перелом костей свода черепа, внутричерепные инородные тела (фрагменты костей, пули), сахарный диабет, артериальная гипертензия, хронический бронхит. При поступлении состояние средней тяжести. Жалобы на головную боль, слабость. Кожные покровы обычной окраски, видимые слизистые не изменены, в легких дыхание везикулярное, частота дыхания 16 в 1 мин. Пульс 80 в 1 мин. Тоны сердца чистые, артериальное давление 140/80 мм рт.ст. Неврологический статус: оглушен, на вопросы отвечает адекватно, зрачки одинаковые, движения глазных яблок в полном объеме. Горизонтальный мелкоразмашистый нистагм в обе стороны. Лицо симметрично, язык по средней линии. Глоточные и корнеальные рефлексы сохранены. Мышечный тонус не нарушен, сухожильные рефлексы без разницы сторон, патологических стопных знаков нет, выраженный менингеальный синдром. Местно: в правой лобной области рана округлой формы диаметром 6 мм, края раны осаднены, без порохового налета, мягкие ткани отечны, гиперемированы, кровотечения из раны нет. На обзорных рентгенограммах черепа в прямой и правой боковой проекциях выявляется инородное тело металлической плотности в проекции правой орбиты (рис. 1, на цв. вклейке).
Через 4 ч после поступления под эндотрахеальным наркозом произведена операция первичной хирургической обработки (ПХО) раневого канала. Мягкие ткани в области входного отверстия инфильтрированы раствором натриевой соли пенициллина. Края раны иссечены до кости. Дугообразный кожный разрез вне проекции входного отверстия. После обнажения кости обнаружен вдавленный перелом в правой лобной области диаметром 1,5 см. Из четырех фрезевых отверстий выполнена костно-пластическая трепанация в правой лобно-височной области. Вдавленный перелом находился у нижнего края костного лоскута. Размер дефекта костей черепа 4×4 см. Твердая мозговая оболочка (ТМО) напряжена, не пульсирует, синюшная. В проекции вдавленного перелома дефект ТМО округлой формы диаметром 11 мм, из которого выделяются сгустки крови и мозговой детрит. После вскрытия ТМО дугообразным разрезом удалены субдуральная гематома объемом 15 см3, мозговой детрит 5 см3, мелкие фрагменты кости. На глубине 2 см по ходу раневого канала обнаружено инородное тело – деформированная свинцовая пуля. Мозговое вещество правой лобной и височной долей отечно, со следами субарахноидального кровоизлияния. После удаления гематомы и детрита появилась пульсация мозга. Субдурально в области мозговой раны установлен двухпросветный дренаж, ТМО ушита наглухо до дренажа. После удаления мелких костных отломков в области вдавленного перелома костный лоскут уложен на место. Дренажная трубка выведена через контрапертуру. Послеоперационное течение гладкое. Через 1 ч после операции сознание у больного восстановилось, сохранялась общемозговая и менингеальная симптоматика, полушарных очаговых симптомов не выявлялось. В послеоперационном периоде проводилась антибиотикотерапия, назначены также ноотропил, трентал, циннаризин, противосудорожные препараты. В течение 2 сут рану промывали через активный двухпросветный дренаж физиологическим раствором с антибиотиками, после чего дренаж был удален и наложен кожный шов в месте его установки. Рана зажила первичным натяжением, швы сняты на 10-й день. На КТ головного мозга, проведенной на 15-й день после операции, выявлены признаки умеренной смешанной гидроцефалии. Больной выписан на 17-е сутки в удовлетворительном состоянии без неврологического дефицита.
Особенностью данного наблюдения являются значительные повреждения черепа и головного мозга, нанесенные пулей, выстреленной из винтовки с системой РСР. Высокий риск развития гнойных осложнений при проникающем ранении и наличие инородных тел в веществе головного мозга обусловили необходимость проведения экстренной операции — ПХО раны с удалением инородных тел (костных фрагментов, пули), мозгового детрита и крови, дренирование субдурального пространства с активной аспирацией. Относительно небольшой размер вдавленного перелома позволил выполнить костно-пластическую трепанацию и избежать инвалидизации больного [7].
Пример 2. Мужчина 20 лет, в 2009 г. был доставлен в отделение неотложной помощи, после того как его друг случайно выстрелил ему в шею из винтовки с расстояния около 3 м. При осмотре выявлена входная рана, расположенная на 1 см ниже проекции щитовидного хряща левее срединной линии (рис. 2, на цв. вклейке).
Пример 3. В сентябре 2000 г. в Chelsea and Westminster Hospital (Великобритания) был доставлен мужчина с проникающим ранением передней брюшной стенки, причиненным ему выстрелом из винтовки. Входная рана находилась в левом подреберье. При лапаротомии определили, что раневой канал проникает в брюшную полость, но обнаружить пулю не удалось. На предоперационной рентгенограмме видно, что пуля находится в левом подреберье на уровне XII грудного — I поясничного позвонков (рис. 3, на цв. вклейке).
Результаты проведенного анализа сведений из специальной литературы свидетельствуют о том, что в настоящее время:
— в судебно-медицинской экспертной практике нет данных, позволяющих комплексно, объективно и категорично диагностировать повреждения тела и одежды человека, причиненные выстрелами из конкретных видов пневматических винтовок, калибр которых превышает 4,5 мм и дульная энергия пули более 7,5 Дж;
— имеющиеся в специальной литературе сведения о незначительном объеме травмы, причиненной выстрелами из пневматического оружия, не соответствуют действительности в связи со значительно возросшей его мощностью, а также широким распространением винтовок среднего (5,5, 6,35 мм) и крупного (9, 12 мм) калибра;
— применение для стрельбы из 9-миллиметровых пневматических винтовок с системой РСР пуль, обладающих своеобразными конструктивными особенностями, существенно влияет на морфологические признаки и объем возникающих повреждений, что может служить объективной предпосылкой для дифференцирования их от ранений из других видов метательного оружия.