Научные исследования в области баллистики, а также экспериментальные отстрелы в рамках судебно-медицинских и криминалистических экспертиз в случаях запреградной огнестрельной травмы принято проводить при установлении преграды под углом 90° к горизонтальной поверхности. В данной ситуации траектория движения огнестрельного снаряда после пробития преграды практически не изменяется.

Вместе с тем в специальной литературе изложены результаты экспериментальных исследований, в которых наблюдалось изменение первоначальной траектории движения высокоскоростного снаряда в зависимости от различных условий поражения преграды. Подобные эксперименты были проведены Дж. А. Зукасом при выстрелах цилиндрическими стержнями из инструментальной стали (S7) по блокам катаной гомогенизированной броневой стали (RHA). Автор устанавливал мишени под углом 60° к направлению стрельбы. В ходе исследований им были получены данные, которые указывали на факт стабильного отклонения траектории снаряда в сторону нормали к тыльной стороне преграды. При попадании в мишень со скоростью, близкой к предельной баллистической (минимальная скорость, обеспечивающая сквозное пробитие мишени), наблюдается эффект нормализации траектории полета снаряда [1—3]. Суть явления заключается в том, что огнестрельный снаряд, встречаясь с преградой, может не только деформироваться и разрушаться, но и изменять траекторию своего движения, значительно отклоняясь от первоначальной траектории. При внедрении огнестрельного снаряда в поверхность мишени под углом, отличным от 90°, пулевой канал резко искривляется в мишени таким образом, что на выходе из преграды снаряд движется под углом, близким к нормали, к задней поверхности преграды. Траектория движения снаряда резко искривляется и он преодолевает толщу преграды по кратчайшему расстоянию. С увеличением скорости отклонение снаряда уменьшается, а на скорости, превышающей баллистический предел в 1,5 раза, отклонение снаряда от первоначального направления не регистрируется [1].

Пробитие любой преграды огнестрельным снарядом — это сложный физический процесс, протекание которого зависит от многих факторов, к которым относятся как характеристики снаряда (угол его встречи с преградой, прочность самого снаряда, форма, скорость), так и характеристики преграды/мишени (вид материала, его плотность, вязкость, толщина в месте соприкосновения со снарядом). По мнению Дж.А. Зукаса, указанные особенности в совокупности со скоростью соударения влияют на процесс действия изгибающих и растягивающих напряжений. Это, в свою очередь, приводит либо к разрушению снаряда, либо к его рикошету. Под рикошетом следует понимать не только отражение снаряда от поверхности мишени/преграды, но также и пробивание мишени/преграды с изменением траектории [1].

Явление отклонения снаряда после пробития преграды (как в сторону рикошета, так и в сторону нормали) наблюдали и другие исследователи [2—6].

Вместе с тем, несмотря на большое количество научных исследований по вопросу запреградной огнестрельной травмы, остается практически не изученным вопрос изменения траектории движения снаряда в тканях тела человека или иных биологических объектах.

Отсутствие научных разработок, а также потребность правоохранительных органов в установлении обстоятельств причинения запреградных огнестрельных травм обусловили проведение настоящего экспериментального исследования.

Цель исследования — изучение траектории движения огнестрельного снаряда после пробития им преграды из различных биологических и небиологических материалов, установленных под углом 40—60° к линии прицеливания, при выстрелах из охотничьего нарезного и травматического оружия.

Материал и методы

В рамках исследования выполнено несколько серий экспериментов с применением различного оружия.

В первой серии экспериментов было выполнено 40 выстрелов в биологические преграды, в качестве которых использовали подчеревок свиньи, имитирующий мягкие ткани тела человека. Плотность, толщина кожного покрова и выбранная толщина подкожной жировой клетчатки имеют сходство с мягкими тканями тела человека в области груди и живота. Выстрелы производили в условиях закрытого тира из огнестрельного оружия ограниченного поражения: травматического пистолета «Хорхе» под патрон 9×22 мм РА (нем. Р.А. — Pistole Automatik) с начальной скоростью 300±20 м/с и массой пули 0,7 г. Лоскут мягких тканей крепили на специальной деревянной подставке, конструкция которой позволяла изменять угол наклона преграды. Угол ее наклона по отношению к линии прицеливания составлял 40—60°. Выстрелы осуществляли с расстояния 1—2 м.

Во второй серии экспериментов в качестве преграды использовали автомобильные лобовые стекла от автомобилей Mercedes-Benz, BMW и Audi, изготовленные из многослойного триплексноого стекла. Было выполнено 40 экспериментальных выстрелов в условиях полузакрытого тира из АК-74, патронами 7Н6 с оболочечной биметаллической пулей с массой 3,4 г (заявленная производителем начальная скорость 880—900 м/с). Угол наклона лобовых стекол по отношению к горизонтальной поверхности составлял 40—60°. Выстрелы осуществляли с расстояния 10 м.

В третьей серии экспериментов в качестве биологической преграды использовали плоские (лопатка) и губчатые кости (фрагмент крестца, ребра) с удаленными мягкими тканями домашних млекопитающих (свиньи, коровы и козла), по толщине схожие с костными структурами тела человека. Было выполнено 40 экспериментальных выстрелов из самозарядного автоматического карабина Blaser R93 под охотничий патрон Norma Jaktmatch FMJ 9,3×62 мм с пулей массой 15 г. Использовали стандартные и редуцированные боеприпасы, навеска пороха в которых составляла 30, 50, 75 и 100%. Начальная скорость пули варьировала в пределах 232—765 м/с. Анатомические особенности выбранных костей позволили обеспечить расположение преграды под углом около 40—60° к линии прицеливания. Выстрелы осуществляли с расстояния 10 м в условиях полузакрытого тира.

Измерение Скорость полета пули измеряли с помощью регистратора скорости Chrony (диапазон измеряемых скоростей от 1 до 999,9 м/с). В качестве мишеней использовали белую хлопчатобумажную ткань (бязь) размером 50×50 см, натянутую на пластиковую или деревянную рамки, а также бумажные мишени белого цвета, расположенные на деревянной подложке. Расстояние между мишенью и преградой составляло 20—100 см. Все этапы экспериментальных отстрелов фиксировали посредством скоростных видеокамер Sony RX0 (1000 fps).

Результаты и обсуждение

В первой серии экспериментов пробитие преграды выявлено в 50% случаев, что соответствует значению предельной баллистической скорости огнестрельного снаряда (когда пенетрация мишени происходит с вероятностью 0,5) [1]. При изучении мишеней, пораженных пробившими биологическую преграду снарядами, установлено, что имело место резкое отклонение снаряда от точки прицеливания в сторону его нормализации. С вероятностью 0,8 тканевые мишени, выставленные на линии прицеливания и предполагаемой траектории полета снаряда, не были поражены. При пробитии биологических имитаторов, расположенных под углом 40° к линии прицеливания, наблюдали отклонение траектории огнестрельных снарядов на угол 30—45° в сторону нормали, проведенной к сквозному повреждению биологической преграды. При меньших углах наклона преграды отклонение снаряда пропорционально уменьшалось. Травматический снаряд после пробития биологического имитатора ударялся об основание экспериментальной установки (рис. 1, на цв. вклейке).

Рис. 1. Отклонение траектории полета пули патрона 9×22 мм РА. Скорость пули 290 м/с.

Здесь и на рис. 2—4: пунктирной стрелкой красного цвета указаны линия прицеливания и траектория полета пули до пробития преграды; пунктирной стрелкой синего цвета — траектория полета пули после пробития преграды.

На величину угла отклонения траектории полета огнестрельных снарядов влияли морфологические характеристики биологического объекта. Отмечено, что максимальное отклонение было зарегистрировано при наибольшей толщине подкожной жировой клетчатки, равной 8 мм. При толщине тканей 3—5 мм и скорости полета пули 297—300 м/с отклонение ее траектории составляло 15—20°. При увеличении толщины преграды до 8 мм и той же скорости снаряда было зафиксировано отклонение траектории движения пули до 30—35°.

Кроме того, во всех наблюдениях первой серии экспериментов также выявлено отклонение выброса материала преграды от траектории движения пули в момент прохождения преграды: частицы мягких тканей в виде двух конусов выбрасывались в обратную сторону и в направлении выстрела в виде двух конусов. Биссектрисы угла этих конусов проходили через огнестрельное повреждение в преграде и были практически перпендикулярны ее поверхности.

Во второй серии экспериментальных наблюдений при пробитии триплекса отклонение траектории движения огнестрельного снаряда было зарегистрировано только при фрагментации пули. Пробитие преграды фиксировали во всех случаях экспериментальных выстрелов. Неизмененная пуля от первоначальной траектории движения отклонялась незначительно (до 3°) (рис. 2, а, на цв. вклейке). При фрагментации снаряда (что подтверждалось специфическими повреждениями на мишени) было отмечено отклонение частиц снаряда от первоначальной траектории его движения на величину от 5 до 45° (см. рис. 2, б, на цв. вклейке).

Рис. 2. Траектории полета пули при пробитии триплекса. Скорость пули 900 м/с.

а, б, в — последовательные кадры скоростной видеосъемки.

Во всех экспериментальных повреждениях этой серии наблюдений отмечено отклонение выброса материала преграды как в предыдущей группе: частицы поврежденной преграды выбрасывались в виде двух конусов, биссектрисы которых проходили через огнестрельное повреждение в преграде и были практически перпендикулярны ее поверхности.

В третьей серии экспериментальных исследований осуществляли пробитие как однослойных (20 выстрелов), так и многослойных костных преград (20 выстрелов). Пробитие преграды фиксировали во всех случаях экспериментальных выстрелов. При пробитии однослойных преград отмечали отклонение траектории движения огнестрельного снаряда от 5 до 30° (по наиболее тонкому участку кости) как в сторону нормали, так и в сторону рикошета. Фрагментации пули при этом не происходило (рис. 3, на цв. вклейке).

Рис. 3. Пробитие преграды пулей под патрон Norma Jaktmatch 9,3×62 мм. Скорость пули 640 м/с.

а, б, в — последовательные кадры скоростной видеосъемки..

При выстрелах в многослойную преграду, сформированную из трех последовательно расположенных губчатых и трубчатых костей, наблюдали еще большее отклонение снаряда кверху после пробития преграды: были зафиксированы углы отклонения от 30 до 50° (рис. 4, на цв. вклейке).

Рис. 4. Наложение трех кадров, фиксирующих траекторию полета пули при пробитии многослойной преграды. Скорость пули 720 м/с.

При анализе огнестрельных повреждений и траекторий полета огнестрельных снарядов установлено, что при скорости снаряда от 232 до 541 м/с имело место отклонение траектории снаряда. При этом, при прочих равных условиях, изменялась только конфигурация толщины костной ткани. Во всех наблюдениях снаряд отклонялся в сторону наименьшей толщины поражаемой преграды. В экспериментах установлено отклонение снаряда не только в сторону нормали или рикошета (что соответствовало на мишени отклонению снаряда вниз или вверх), но и отклонение влево и вправо от точки прицеливания. При выстрелах со скоростью свыше 700 м/с отклонения траектории движения снарядов не зарегистрированы.

Проведенное экспериментальное исследование показало, что формирование раневого канала в костной ткани происходит за счет наложения отраженных от поверхности кости ударных волн (со стороны выходного повреждения) на ударные волны, исходящие от головной части снаряда. Скорость распространения ударной волны в костной ткани была около 4080 м/с [7, 8], что значительно превышает скорость движения снарядов в биологических преградах, использовавшихся при постановке вышеуказанных экспериментов.

Вероятен следующий механизм формирования огнестрельных повреждений костной ткани: ударная волна от головной части снаряда в виде полусферы или конуса (в зависимости от формы головной части пули) распространяется по костной ткани и, достигнув наружной поверхности кости, отражается. От наиболее близкой к входному повреждению поверхности кости отраженные волны приходят быстрее и, накладываясь на ударную волну, исходящую от продвигающегося по кости снаряда, вызывают разрушение костной ткани. Кроме того, многослойность преграды (наличие двух слоев компактного и одного слоя губчатого вещества) оказывает влияние на распространение ударной волны, формируя поворот фронта ударной волны в сторону материала преграды, имеющего меньшие прочностные свойства. Таким образом, огнестрельный снаряд, отклоняясь в эту область, формирует в кости раневой канал.

Аналогичный механизм, по-видимому, имеет место и при формировании огнестрельных повреждений кожного покрова (скорость ударной волны в мягких тканях составляет около 1060 м/с) и триплексного стекла (скорость звука 4800 м/с) [6].

Выводы

В рамках проведенного экспериментального исследования получены следующие результаты.

1. Установлено отклонение в сторону рикошета траектории движения травматического снаряда к патрону 9 мм РА (начальная скорость 300±20 м/с), выстрелянного из травматического пистолета «Хорхе», и охотничьего снаряда (начальная скорость 232—541 м/с), выстрелянного из самозарядного автоматического карабина Blaser R93, при пробитии ими биологических и небиологических (триплексное стекло) преград.

2. Установлено, что при скорости снарядов, близкой к баллистическому пределу, имеет место отклонение снарядов как в стороны нормали и рикошета, так и в стороны (влево и вправо) от точки прицеливания. Угол отклонения огнестрельного снаряда обусловлен углом его встречи с преградой и ее прочностными свойствами (в первую очередь толщиной).

3. Предложенный механизм, объясняющий отклонение от первоначальной траектории движения огнестрельных снарядов, основан на ударно-волновой теории и согласуется с ранее проведенными исследованиями в области физики ударно-волновых взаимодействий твердых тел.

4. Направление выброса частиц пораженных биологических преград происходит по нормали и не связано с отклонением траектории движения огнестрельного снаряда после пробития им биологической и небиологической (триплексное стекло) преграды.

5. При проведении баллистических исследований в рамках судебно-медицинских медико-криминалистических и криминалистических экспертиз необходимо учитывать угол отклонения огнестрельного снаряда после пробития им преграды, а также феномен нормализации выброса осколков преграды.

6. Предельная баллистическая скорость для травматических снарядов (к патрону 9 мм РА) массой 0,7 г при пробитии кожного покрова и подкожно-жировой клетчатки находится в пределах 300±20 м/с. Предельная баллистическая скорость при пробитии плоских костей пулей к патрону Norma Jaktmatch FMJ 9,3×62 мм с пулей массой 15 г находится в пределах 230—350 м/с. Несмотря на то что данные о предельных баллистических скоростях получены на биологических имитаторах тела человека, полагаем, что их возможно экстраполировать на случаи огнестрельных ранений человека. Предельная баллистическая скорость при пробитии пулей к патрону 5,45×39 триплекса составляет около 450—600 м/с.

Полученные данные могут быть использованы при выполнении судебно-медицинских баллистических экспертиз, в рамках которых необходимо проведение визирования траекторий выстрелов с целью определения положения стрелявшего и пострадавшего человека.

Авторы заявляют об отсутствии конфликтов интересов.