187

mjr dr in. Wojciech KOPERSKI ppor mgr in. ukasz SZMIT mgr Adam GAWRON Wojskowa Akademia Techniczna

BADANIA ODDZIAYWANIA POCISKW O RNEJ KONSTRUKCJI NA ORODKI O NISKIEJ GSTOCI OSONITE

OSONAMI BALISTYCZNYMI

Streszczenie: W ramach pracy przeprowadzono badania dynamiczne w celu okrelenia oddziaywania pociskw amunicji strzeleckiej na orodki o niskiej gstoci (w tym symulujce tkank yw), osonite lekkimi osonami balistycznymi, typu kamizelki kuloodporne. Wyniki bada stanowi swoist baz danych niezbdn do weryfikacji istniejcych metod badania oson balistycznych oraz modelowania i symulowania ran postrzaowych. Analiza wynikw bada pozwolia wyznaczy zasadnicze kierunki optymalizacji konstrukcji oson balistycznych, ze szczeglnym uwzgldnieniem efektywniejszego rozpraszania energii uderzenia pocisku. Wyznaczone kierunki optymalizacji oson wpywaj bezporednio na formuowane wymagania taktyczno-techniczne dla kamizelek kuloodpornych, stanowicych indywidualn oson balistyczn onierzy i funkcjonariuszy, zapewniajc tym samym popraw ich bezpieczestwa. Zastosowanie si do formuowanych, w oparciu o wyniki bada zawartych w pracy, wymaga zmniejszy ryzyko powstawania urazw zwizanych z postrzaem (zamania koci, rany tuczone, urazy wielonarzdowe).

RESEARCH OF INTERACTION BETWEEN BULLETS AND TARGET OF LOW DENSITY COVERED WITH LIGHT BALLISTIC

PROTECTION LAYERS OF TYPES USED IN BODY ARMOURS

Abstract: The purpose of dynamic research conducted in order to determine interaction between bullets and target of low density (simulating live body) covered with light ballistic layers of types used in body armors. Research allowed to optimize construction of ballistic protection devices to more effective dissipation the bullets kinetic energy. It has influence on body armors requirements formulation. These body armors were used as individual protection device of soldiers and officers providing better protection and diminishing the risk of after shot traumas (bones cracking, multiple traumatic injures). Research was based on firing at targets made of different materials protecting live body covered with light ballistic protection materials. During every survey, impact kinetic energy was measured and interaction with target and protection layers material was registered. In case of protection perforation, the energy and character of target damages was also registered. Moreover, overpressure generated by bullet passing the target (after protection layer perforation) was measured. Mentioned above data allowed to verify models which simulate wounds. Analyzing all data collected during research will allowed to optimize existing constructions of ballistic protection devices. Developed methodology of ballistic protection devices testing allowed to test new solutions in field of body armors, regarding bullets terminal effects complex determining. Additionally, introducing of standardizes testing methodology allowed to compare protective materials and ballistic properties of projectiles being in use and developed as well.

188

1. Wstp

Osony balistyczne s jednym z podstawowych rodkw zwikszenia bezpieczestwa onierzy i funkcjonariuszy realizujcych swoje zadania. Kamizelki kuloodporne oprcz podstawowej funkcji ochrony balistycznej peni rwnie wan rol psychologiczn, zwikszajc poczucie bezpieczestwa. Uytkownik kamizelki musi by przekonany o skutecznoci osony, ktrej uywa oraz musi by pewien, e sama osona nie bdzie rdem zranienia. Dotychczasowe metody oceny skutecznoci oson balistycznych tylko czciowo uwzgldniaj zjawiska zachodzce podczas trafienia pocisku w oson. Stosuje si zazwyczaj kryterium dopuszczalnego ugicia osony. Deformacja tylnej ciany osony w kierunku ciaa uytkownika moe by rdem obcienia, powodujcego uszkodzenia tkanek. W zwizku z tym, celowym jest podjcie dziaa majcych na celu wprowadzenie takich procedur badawczych, ktre uwzgldni w szerszym ujciu problem dynamicznego ugicia oson balistycznych i konieczno bezpiecznego dla uytkownika rozproszenia energii kinetycznej pocisku uderzajcego w oson. Drugim, niezwykle istotnym zagadnieniem, jest dynamicznie rozwijajcy si kierunek w konstrukcji amunicji, zmierzajcy ku zmniejszeniu kalibru i zwikszeniu prdkoci pociskw. Pojawiajce si rozwizania konstrukcyjne maokalibrowej amunicji charakteryzuj si pociskiem o prdkoci pocztkowej ok. 700 m/s, kalibrem od 4 do 6 mm oraz mas pocisku ok. 2g. Pociski takie posiadaj znacznie wysz zdolno do przebijania oson balistycznych. Naley zatem poszukiwa skutecznych i bezpiecznych sposobw ochrony przed dziaaniem nowo konstruowanych typw amunicji. Kolejnym wanym zagadnieniem jest moliwo stosowania amunicji z pociskami fragmentujcymi. Amunicja uwaana za bezpieczn, stosowana do szkolenia na strzelnicach, w przypadku prby uycia jej poza strzelnic niesie due zagroenie dla osb postronnych. Naley uwiadomi uytkownikw amunicji z pociskami fragmentujcymi jakie zagroenia moe spowodowa niewaciwe jej uycie. Z wyej wymienionych powodw celowym jest podjcie prac w kierunku okrelenia oddziaywania rnej konstrukcji pociskw amunicji strzeleckiej na cele o niskiej gstoci (od 0,6g/cm3 do 1,4g/cm3) imitujcych tkank yw. Ponadto, zbadania wymaga oddziaywanie oson balistycznych na orodki o gstoci zblionej do ciaa ludzkiego.

2. Analiza metod i warunkw wykonywania bada oddziaywania pociskw na cele o niskiej gstoci

Jednym z kluczowych parametrw wspczesnej amunicji jest jej skuteczno. Istotn cz bada, jakim poddawana jest nowoprojektowana amunicja, stanowi badania skutecznoci oddziaywania amunicji na cele, do niszczenia ktrych jest ona przeznaczona. Badania sposobu i skutecznoci oddziaywania pozwalaj rwnie opracowa sposoby skutecznego zabezpieczania si przed oddziaywaniem amunicji. Istniej standardowe i powszechnie stosowane metody oceny oddziaywania amunicji artyleryjskiej i strzeleckiej w odniesieniu do celw o tzw. duej gstoci (pyty stalowe, elementy opancerzenia kompozytowego itp.). Badania skutecznoci oddziaywania amunicji na si yw s zwykle marginalizowane ze wzgldu na to, e upowszechnienie wynikw takich bada porednio dotyka zagadnie zwizanych z ofiarami konfliktw zbrojnych, co z reguy jest niewygodnym tematem. Badania oddziaywania amunicji strzeleckiej na cele o niskiej gstoci, czyli o gstoci zblionej do ciaa ludzkiego, prowadzone s zwykle w celu okrelenia sposobw zabezpieczenia si przed oddziaywaniem okrelonych typw amunicji. Wyniki tych bada s wykorzystywane przede wszystkim przy konstruowaniu lekkich oson balistycznych ale w ostatnich latach coraz szerzej wykorzystuje si je w medycynie. W

189

traumatologii symulowane rany postrzaowe su midzy innymi opracowywaniu procedur ratunkowych oraz procedur leczenia ran postrzaowych. Modelowanie ran postrzaowych jest zagadnieniem niezwykle zoonym a weryfikacja powstajcych modeli musi odbywa si w oparciu o dane eksperymentalne. W trakcie analizy danych o postrzaach, pozyskanych podczas wieloletnich obserwacji pola walki i zdarze kryminalnych z uyciem broni palnej, stwierdzono, e pociski tego samego typu w podobnych sytuacjach raziy cel z rnym skutkiem. Czciowo tumaczy to niezwykle skomplikowana mechanika powstawania rany postrzaowej. W odrnieniu od ran zadanych broni bia (n, miecz itp.), gdzie niszczenie tkanki zachodzi tylko w miejscu dziaania ostrza, wystrzelony pocisk oddziauje na tkank yw, tworzc pulsujc ran postrzaow. W zwizku z tym, oprcz rozcinania, miadenia tkanek oraz drenia otworu postrzaowego, tworz si zaburzenia przejciowe propagujce si we wszystkich kierunkach [1]. Dookoa toru lotu pocisku wystpuje chwilowa, pulsujca jama postrzaowa [2].Pulsujca rana postrzaowa generuje fale cinienia o duej amplitudzie. Fale takie powoduj rozlege dodatkowe uszkodzenia np. pknicia koci i niszczenie ssiednich tkanek nie bdcych w bezporedniej stycznoci z pociskiem. Podczas pulsacji rany postrzaowej wystpuje rwnie zjawisko zasysania, przez wytworzone podcinienie, cia obcych, zanieczyszcze a przede wszystkim bakterii utrudniajcych proces leczenia rany postrzaowej. Ponadto wysoka temperatura pocisku powoduje uszkodzenia tkanek. Dodatkowo na skutek wnikania pocisku w cel, spada jego prdko obrotowa, co powoduje utrat stabilizacji, zmian w trajektorii oraz koziokowanie w celu[1]. Opisane wyej zjawiska zwykle wystpuj jednoczenie, cho w specyficznych warunkach jedne z nich przewaaj, dlatego te dziaanie tego samego typu pocisku moe si rni w zalenoci od warunkw penetracji celu. Badania oddziaywania pociskw na cele o niskiej gstoci, w tym rwnie na tkanki ywe prowadzone s od dawna. Mimo to do dnia dzisiejszego nie okrelono spjnej jednolitej metodyki oceny skutecznoci oddziaywania pociskw amunicji strzeleckiej na si yw. Istniej jednak opisane w literaturze metody badawcze suce do oceny skutecznoci amunicji. Metody te mona sklasyfikowa w dwch zasadniczych grupach. S to metody polegajce na wykorzystaniu do symulacji rany szeregu substancji majcych zastpi tkank lub te naturalnych tkanek o zblionych do ciaa ludzkiego waciwociach. Z analizy metod badania oddziaywania pociskw wynika, e badania oddziaywania pociskw na si yw nie s zbyt skomplikowane, jednake proces ich przygotowania jest czasochonny, wymaga duego zaplecza i duych nakadw finansowych. Najbardziej efektywna wydaje si metoda z zastosowaniem elatyny balistycznej. Przy zastosowaniu elatyny balistycznej w atwy sposb mona uzyska dane o caym procesie penetracji pocisku, a przede wszystkim o zjawiskach dynamicznych zachodzcych w orodku o niskiej gstoci symulujcym tkank yw.

3. Metodyka bada

Do przeprowadzania bada zestawiono stanowisko badawcze, ktrego schemat przedstawiono na rysunku 1.

190

Rys.1. Schemat stanowiska 1 ukad owietleniowy, 2 ekran, 3 ukad miotajcy, 4 kulochwyt, 5 blok elatynowy, 6 podstawa, 7 osona kamery,

8 kamera Panthom 12 [rys..uczyski]

Badania realizowano poprzez ostrza blokw elatynowych osonitych osonami balistycznymi w postaci tkanin, blach stalowych, prbek materiaw wykorzystywanych do konstrukcji lekkich indywidualnych oson balistycznych. Zjawisko penetracji bloku elatynowego rejestrowano za pomoc kamery. Dodatkowo w czci testw, za pomoc czujnikw piezoelektrycznych rejestrowano przebieg cinienia generowanego przez poruszajcy si w bloku pocisk. Do oceny skutkw oddziaywania pocisku na cel wykorzystywano:

prdko pocisku bezporednio przed uderzeniem przyjmowan jako prdko uderzenia pocisku;

prdko pocisku w chwili opuszczania bloku elatynowego; wymiary i ksztat kanau chwilowego wytwarzanego przez pocisk w czasie penetracji; prdko narastania kanau chwilowego; gboko odksztacenia dynamicznego osony; prdko odksztacania si osony.

4. Badania oddziaywania pociskw o rnej konstrukcji na cele o niskiej gstoci osonite lekkimi osonami balistycznymi

W ramach bada oddziaywania pociskw o rnej konstrukcji na cele o niskiej gstoci przeprowadzono badania porwnawcze pociskw warstwowych (o klasycznej konstrukcji rdze-paszcz lub rdze koszulka paszcz) i monoblokowych wykonanych ze specjalnie spreparowanych materiaw, ktrych waciwoci sprawiaj, e pociski fragmentuj po uderzeniu w cel o duej twardoci(pyty stalowe itp.).Opisane wyej pociski monoblokowe reprezentuj jeden z najnowoczeniejszych i obecnie najmodniejszy kierunek w konstrukcji

191

amunicji wiczebnej. Badania prowadzono zgodnie z opisan powyej metodyk,stosujc jakocel bloki elatynowe 10% i 20% osonite rnymi osonami w tym prbkami materiaw stosowanych do wytwarzania kamizelek kuloodpornych.

4.1 Badania oddziaywania na cele o niskiej gstoci 9mm pociskw fragmentujcych

Amunicja pistoletowa z pociskami fragmentujcymi to jeden z dynamiczniej rozwijajcych si kierunkw w konstrukcji amunicji wiczebnej [1,15-19]. Amunicj z pociskami fragmentujcymi stosuje si zarwno w procesie szkolenia, do treningw strzeleckich, jak i podczas prowadzenia dziaa patrolowo-interwencyjnych w terenie zurbanizowanym, podczas ktrych zachodzi due ryzyko zranienia osb postronnych przypadkowym rykoszetem. Jest take wykorzystywana przez jednostki specjalne [20]. Dziki zblionym, a czasami niemale identycznym podstawowym waciwociom balistycznym pociskw bojowych i fragmentujcych, moliwe jest stosowanie tych dwch typw amunicji zamiennie, bez korekty przyrzdw celowniczych, a odpowiednia ich konstrukcja gwarantuje prawidowe dziaanie automatyki broni [16]. Dziaanie takiego pocisku charakteryzuje si tym, e pocisk, po uderzeniu w twardy cel, fragmentuje na wiele drobnych odamkw (proszek), ktre niemal natychmiast wytracaj energi w niewielkiej odlegoci od miejsca trafienia [15]. Wykorzystuje si j take, w sytuacjach, gdzie wymagane jest zminimalizowanie ryzyka wystpienia rykoszetw lub zranie przypadkowych osb (np. podczas walk prowadzonych w obiektach o niewielkich rozmiarach, budynkach, samolotach itp.)[3]. Ju ze wstpnej obserwacji dziaania takich pociskw, wida wyranie, e te same cechy, dziki ktrym pociski fragmentujce s niemale idealnymi pociskami szkolno-treningowymi, mog powodowa due zagroenie dla osb raonych nimi bezporednio. Najczciej stosuje si dwa typy amunicji fragmentujcej. Jest to amunicja fragmentujca z pociskiem metalowo-polimerowym lub pociskiem ze spieku metalowometalowego. Istniej rwnie rozwizania amunicji z pociskami z kompozytu metalowo-ceramicznego, jednak nie jest to szeroko rozwijany kierunek rozwoju amunicji pistoletowej ze wzgldu na ograniczenia technologiczne. Badania oddziaywania pociskw z kompozytu metalowo-metalowego na cele o niskiej gstoci przeprowadzono z wykorzystaniem blokw elatynowych 20% osonitych osonami balistycznymi w kilku konfiguracjach:

Konfiguracja nr 1 Nieosonity blok elatynowy, imitujcy bezporednie raenie pociskiem. Ukad ten symuluje skutki raenia siy ywej bezporednio w tkank miniow bez wywoanej wczeniej fragmentacji pocisku (postrza bezporedni);

Konfiguracja nr 2 Blok elatynowy osonity tkanin mundurow, imitujcy bezporednie raenie siy ywej okrytej odzie. Ukad ten symuluje postrza w okryt ubraniem cz ciaa;

Konfiguracja nr 3 Blok elatynowy osonity bezporednio oson z blachy gruboci 1 mm. Ukad ten imituje raenie siy ywej, osonitej sztywn oson o duej twardoci. Bada on skutki raenia siy ywej odamkami powstaymi na skutek fragmentacji pocisku w bezporedniej stycznoci z tkank;

Konfiguracja nr 4 Blok elatynowy osonity bezporednio tkanin mundurow i blach gruboci 1 mm w odlegoci 80 mm od bloku. Ukad ten imituje warunki raenia siy ywej przez niewzmocnione drzwi pojazdu;

Konfiguracja nr 5

192

Blok elatynowy osonity bezporednio tkanin mundurow i blach gruboci 1 mm w odlegoci 280 mm od bloku. Ukad ten ma za zadanie zbada zdolno raenia siy ywej przez py i drobiny powstae na wskutek fragmentacji pocisku w niewielkiej odlegoci od siy ywej;

Konfiguracja nr 6 Dwa bloki elatynowe rozdzielone bezporednio blach gruboci 1 mm. Ukad ten ma na celu porwnanie kanaw chwilowych bez fragmentacji i pocisku sfragmentowanego. Sytuacja taka moe wystpi przy raeniu siy ywej i uderzeniu podczas penetracji w orodek o znacznej twardoci np. w ko. Na fotografii 1 zostay przedstawione wybrane kadry filmu, na ktrym zarejestrowano lot pocisku (standardowego pocisku Parabellum o masie 6g) w bloku elatynowym.

Fot.1. Przebieg penetracji bloku elatynowego pociskiem bojowym w konfiguracji nr 1

Fotografia 1a przestawia pooenie pocisku na 100 s przed uderzeniem w blok. rednia prdko uzyskiwana przez pocisk bojowy wyniosa 345 m/s, a energia 475,2 J. Zdjcie 1b to moment uderzenia. Fotografia 1c to ok. 300 s po uderzeniu obrazuje proces wnikania pocisku w blok elatynowy i formowanie si chwilowej jamy postrzaowej. Zdjcie 1d to czas 600 s po uderzeniu a zarazem moment wyjcia pocisku z bloku elatynowego. Na zdjciu wida wyranie uformowan jam chwilow z otwartymi kocami i ksztacie, przypominajcym stoek. Spowodowane jest to faktem, i jama cay czas si rozszerza i trwa to duej ni ruch pocisku w bloku. Kadr 1e przedstawia moment w ok. 700 s po uderzeniu.

a) - 100 s b) 0 s

c) 300 s d) 600 s

e) 700 s f) 1585 s

193

Wida jak pocisk, po opuszczeniu bloku, traci stabilizacj i zaczyna koziokowa. Jama chwilowa dalej zwiksza sw objto. rednia prdko wylotowa pocisku na tym odcinku wyniosa 275 m/s, co daje spadek prdkoci o 20,3%, a warto rednia energii 301,8 J spadek o 36,5%. Ostatnia fotografia 1f pokazuje moment uzyskania przez chwilow jam postrzaow najwikszej rednicy, ktrej warto rednia wyniosa 53,6 mm. Zdjcie to zarejestrowano ok. 1 585 s po uderzeniu pocisku w blok. Analizujc rejestracj procesu penetracji bloku przez pocisk bojowy, wida wyranie, epo wylocie pocisk zachowuje swj ksztat i 63% energii (302 J), czyli nadal jest zdolny razi cele w bliskiej odlegoci za blokiem elatyny. Jama chwilowa ma regularne ksztaty, a powstay kana trway nie wykazuje dodatkowych zniszcze. Przebieg penetracji bloku elatynowego pociskiem fragmentujcym ze spieku Cu-Sn w konfiguracji nr 1przedstawiono na fotografii2. Podobnie jak w przypadku pocisku bojowego fotografia 2a przedstawia chwil na 100 s przed uderzeniem. rednia warto prdkoci zmierzona w tym miejscu wyniosa 440 m/s a obliczona energia 583,8 J. Kadr 2b to moment uderzenia. Zdjcie 2c przedstawia sytuacj po 200 s od momentu uderzenia.

Fot.2. Przebieg penetracji bloku elatynowego pociskiem fragmentujcym ze spieku Cu-Sn w konfiguracji nr 1

Wida wyranie pocztek formowania si stokowej jamy chwilowej. 460 s po uderzeniu pocisk opuszcza blok elatynowy, co przedstawiono na fotografii 2d. Podobnie jak w przypadku pocisku bojowego wida wyrany kana chwilowy, ktry w tym przypadku posiada wiksz rednic. Kadr 2e to moment 600 s po uderzeniu. Widoczny jest nieodksztacony i nieuszkodzony pocisk Cu-Sn traci stabilizacj i zaczyna koziokowa. rednia warto prdkoci pocisku w

a) - 100 s b) 0 s

c) 200 s d) 460 s

e) 600 s f) 1670 s

194

tym momencie wynosia 337 m/s (spadek o 23,3%) a energia 343,7 J (spadek o 41,1%).Ostatnie zdjcie zostao wykonane 1 670 s od chwili uderzenia pocisku w blok elatynowy. W tym momencie kana chwilowy uzyska najwiksz rednic, ktrej warto rednia dla wszystkich serii strzaw wyniosa 64,7mm, czyli o ponad 10 mm wicej ni w przypadku pocisku bojowego. Porwnujc wyniki dla pocisku bojowego i fragmentujcego Cu-Sn w konfiguracji nr 1 mona stwierdzi, e:

pociski fragmentujce uzyskuj znacznie wiksze prdkoci, zarwno uderzenia, jak i wylotu(masa mniejsza o 2 g). W zwizku z tym, w oczywisty sposb wzrosa rwnie energia uderzenia tych pociskw;

ze wzgldu na mniejsz mas i bezwadno, pociski fragmentujce trac w bloku elatynowym wicej energii, co skutkuje znaczcym wzrostem rednicy kanau chwilowego;

nieosonity blok elatynowy nie powoduje fragmentacji i deformacji pocisku Cu-Sn, mona wic stwierdzi i zachowuje si podobnie jak pocisk bojowy.

Przebieg strzau w konfiguracji ukadu nr 2 przedstawiono na fotografii 3.

Fot.3. Przebieg penetracji bloku elatynowego pociskiem fragmentujcym ze spieku Cu-Sn w ukadzie badawczym nr 2

Prdko wylotu pocisku z ukadu zmierzono 580 s po uderzeniu. rednia jej warto wynosia 333 m/s, rednia energia kinetyczna pocisku 334,9 J. Z oblicze wynika wic, e blok osonity tkanin przej ok. 42,2% energii pocisku, czyli warto bardzo zblion do wartoci uzyskanych w przypadku bloku nieosonitego (343,7 J 41,1%). Mona te zauway, i pocisk nieznacznie odchyla si od osi strzau. rednic maksymaln chwilowej jamy postrzaowej ustalono w chwili ok. 1 680 s po uderzeniu (fotografia 3e),jej rednia

a) - 100 s b) 0 s

c) 200 s d) 420 s

e) 560 s f) 1680 s

195

warto wyniosa 63,6 mm, co rwnie praktycznie pokrywa si z wynikami uzyskanymi w poprzednim ukadzie dla pocisku fragmentujcego Cu-Sn. Porwnujc wyniki uzyskane w konfiguracji nr 1 i nr 2 dla pocisku fragmentujcego Cu-Sn mona stwierdzi, e osona z warstwy tkaniny mundurowej nie stanowi praktycznie adnej przeszkody dla pocisku, o czym wiadcz podobne wyniki uzyskiwanych prdkoci i energii wylotowych oraz rednicy kanau chwilowego. Osona ta nie wywouje rwnie fragmentacji pocisku ze spieku Cu-Sn i zachowuje si on podobnie jak pocisk bojowy. Porwnujc wyniki bada z ukadw badawczych nr 1 i nr 3 dla pociskw bojowych mona zauway, i blacha stalowa o gruboci 1 mm nie stanowi dostatecznej ochrony dla siy ywej. Pocisk przebija j i po przejciu przez blok elatynowy zachowuje dalej ok. 40% swojej energii. Co wicej, ze wzgldu na miseczkowanie i deformacj samego pocisku po perforacji takiej osony, skutki takiego postrzau mog by groniejsze midzy innymi ze wzgldu na zwikszon rednic kanau chwilowego (w tym przypadku o ok. 6 mm).

Fot.4. Przebieg penetracji bloku elatynowego pociskiem fragmentujcym ze spieku Cu-Sn w konfiguracji nr 3

Na fot.4 przedstawiono przebieg penetracji bloku elatynowego pociskiem fragmentujcym ze spieku Cu-Sn w konfiguracji nr 3. Kadr 4a przedstawia moment 100 s przed uderzeniem. rednia warto prdkoci, zmierzona na tym odcinku wyniosa 439 m/s, a energii uderzenia 581,1 J. Na zdjciu 4b, wykonanym w chwili uderzenia pocisku w oson, wida pocztek fragmentacji pocisku ze spieku Cu-Sn. Cz fragmentw, w postaci pyu, rozprzestrzenia si radialnie wok miejsca uderzenia. Masa tych pozostaoci nie zostaa okrelona. Fotografia 4c przedstawia moment 380 s po uderzeniu pocisku w ukad badawczy. Wida na nim wyranie rozprzestrzeniajc si chmur fragmentw o nieregularnym ksztacie,

a) -100 s b) 0 s

c) 380 s d) 610 s

e) 840 s f) 2500 s

196

drcych blok elatynowy w kierunku zgodnym z wektorem prdkoci pocisku. Powstajca, za poruszajcymi si fragmentami pocisku, chwilowa jama postrzaowa ma rwnie nieregularny ksztat, jest pofadowana i na jej powierzchni wida wyranie pozostaoci pyu z pocisku, ktre zostay cakowicie wyhamowane i pozostay w bloku. Zdjcie 4d, wykonane 610 s po uderzeniu, przedstawia moment wyjcia niektrych fragmentw z bloku elatynowego. Zauwaalne s fragmenty pocisku w postaci oboku, rozcignite s na znaczn odlego, a jama chwilowa powstaje niejako, w dwch odmiennych postaciach pcherza od strony osony, oraz stoka z porwan, nieregularn powierzchni od strony wylotu. Jest to spowodowane najprawdopodobniej faktem, i w pierwszej fazie wnikania fragmentw pocisku w blok elatynowy obok pyu i fragmentw by na tyle zwarty, e zachowywa si podobnie jak lity pocisk. Jednak w miar rozprzestrzeniania si fragmentw dziaanie ich zmieniao swj charakter i oddziaywao na elatyn w nieregularny sposb. Sytuacja ze zdjcia 4eprzedstawia chwil 840 s po uderzeniu. Zauway mona, i mimo upywu 230 s od chwili, gdy pierwsze fragmenty zaczy opuszcza blok elatynowy, obok pyw, fragmentw oraz wyrwanej elatyny, nadal opuszcza blok. rednia prdko fragmentw zmierzona na tym odcinku wyniosa 149 m/s, co daje jej spadek rzdu 66%. Fotografia4f to moment 2 500 s po uderzeniu. Jest to chwila, w ktrej jama postrzaowa ma najwiksz rednic. Jeden z pcherzy chwilowej jamy postrzaowej, wykracza znacznie poza szerokoci bloku elatynowego. Z tego powodu zmierzenie rednicy maksymalnej jest niecelowe. Analizujc powysze wyniki oraz porwnujc je z ukadem, w ktrym wykorzystano pocisk bojowy, naley stwierdzi, e postrza pociskiem fragmentujcym Cu-Sn w takiej konfiguracji jest znacznie bardziej niebezpieczny dla osoby ranionej, ni w przypadku pocisku bojowego. Pocisk fragmentujcy wytraca w bloku znacznie wicej prdkoci (o ok. 30%) ni pocisk bojowy, a co za tym idzie pozostawia w bloku znacznie wicej energii. Na fotografii 5 przedstawiono przebieg penetracji bloku elatynowego pociskiem fragmentujcym w konfiguracji nr 4.

Na zdjciu 5a przedstawiono sytuacj na 100 s przed uderzeniem pocisku, fragmentujcego ze spieku Cu-Sn w pocztek ukadu badawczego nr 4. rednia prdko pocisku w tej chwili wyniosa 437,3 m/s a warto rednia energii pocisku w tym punkcie to 577,3 J. Kadr 5b przedstawia moment uderzenia pocisku w oson z blachy, wywouje ona fragmentacj pocisku. Zauway mona, e cz fragmentw nie perforuje blachy i rozprzestrzenia si radialnie. Fotografia 5c, wykonana 135 s po uderzeniu pocisku w blach, przedstawia sytuacj tu przed uderzeniem fragmentw w blok elatynowy osonity tkanin. Maksymalna rednica oboku fragmentw wyniosa rednio 17 mm, a jego rednia prdko uderzenia w blok elatynowy wyniosa 403,6 m/s. Spadek prdkoci spowodowany perforacj blachy i przebyciem odlegoci 80 mm wynis rednio tylko 8%. Ze wzgldu na nieznan mas fragmentw nie okrelono energii uderzenia.

197

Fot.5. Przebieg penetracji bloku elatynowego pociskiem fragmentujcym za spieku Cu-Sn w konfiguracji nr 4

Kadr 5d przedstawia moment uderzenia oboku fragmentw w blok elatynowy osonity tkanin (180 s po uderzeniu). Sytuacja ze zdjcia 5e zostaa zarejestrowana 650 s po uderzeniu. Wida na niej jak rozprzestrzeniajce si fragmenty dziaaj dwufazowo. W pierwszej fazie cz fragmentw porusza si w kierunku strzau i formuje jam chwilow podobnie jak pocisk lity. Pozostaa cz fragmentw porusza si radialnie do osi strzau powodujc bardzo due zniszczenia, pokazane na zdjciu 5e. Jama chwilowa w tej czci nie ma regularnego ksztatu a elatyna zatrzymuje znaczn ilo pyw i fragmentw. Fotografia 5f, wykonana 830 s po uderzeniu pocisku w blach , jest kontynuacj poprzedniej sytuacji. W tym momencie pierwsze fragmenty pocisku zaczynaj opuszcza blok elatynowy, 225 s pniej wykonano zdjcie 5g (1 055 s po uderzeniu w blach). Wida na nim zbitk fragmentw, ktre opuciy blok elatynowy ze redni prdkoci 122,3 m/s, co daje spadek prdkoci o 72%. Zdjcie 5h przedstawia moment najwikszego rozszerzenia bloku elatynowego, zarejestrowany 2 700 s po uderzeniu. Podsumowujc wyniki bada w konfiguracji nr 4, potwierdzaj si wnioski sformuowane dla konfiguracji nr 3. Odlego 80 mm, na ktrej poruszay si fragmenty pocisku przed uderzeniem w blok elatynowy, pozwolia na ekspansj radialn fragmentw do ok. 17 mm. To praktycznie dwukrotnie wiksza rednica oddziaywania ni w przypadku pocisku litego. Dziki temu jama chwilowa powstaje w nieco odmienny sposb, ktry spowodowa jeszcze

a)- 100 s b) 0 s

c) 135 s d) 180 s

e) 650 s f) 830 s

g) 1055 s h) 2700 s

198

wiksze zniszczenia bloku, co naley odczyta, jako znacznie wiksze obraenia. Jest to kolejny dowd na zwikszone niebezpieczestwo stosowania pociskw fragmentujcych do celw innych ni szkolno-treningowe. Badania oddziaywania pociskw w konfiguracji nr 5 miay za zadanie zbada zdolno raenia siy ywej przez odamki powstae na wskutek fragmentacji pocisku w niewielkiej odlegoci od siy ywej. Stosowanie pociskw fragmentujcych w pomieszczeniach zamknitych powoduje bardzo due prawdopodobiestwo wywoania ich fragmentacji przez przedmioty znajdujce si w pomieszczeniu. W zwizku z tym, aby zbada skutki raenia fragmentami pocisku z wikszej odlegoci ni to miao miejsce w konfiguracji nr 4, zaproponowano ukad badawczy w konfiguracji nr 5, skadajcy si ze sztywno zamocowanej osony z blachy gruboci 1 mm i oddalonego od niej o 280 mm bloku elatynowego, osonitego warstw tkaniny. Na fotografii 6 przedstawiono proces oddziaywania fragmentw pocisku fragmentujcego ze spieku Cu-Sn na si yw w konfiguracji nr 5.

Fot.6. Przebieg penetracji bloku elatynowego pociskiem fragmentujcym ze spieku Cu-Sn w konfiguracji nr 5

Zdjcie 6a przedstawia moment na ok. 200 s przed uderzeniem fragmentw w blok elatynowy osonity tkanin. W tym momencie fragmenty pokonay ok. 2/3 dystansu miedzy oson z blachy a blokiem (ponad 190 mm). rednia prdko oboku fragmentw w tym

a) 200 s b) 0 s

c)140 s d)540 s

e)900 s f)1300 s

g)2000 s h) 2400 s

199

punkcie wyniosa 385 m/s. Na podstawie analizowanych wczeniej ukadw wiadomo, i po uderzeniu pocisku w blach cz masy pocisku w postaci fragmentw pozostaje przed blach. Stwierdzono, e reszta fragmentw, penetrujc oson z blachy, wybija z niej niewielki krek zwany miseczk. Porusza si ona razem z fragmentami i tak jak one dziaa na blok elatynowy. Zakadajc, i ubytek masy pocisku rekompensuje masa fragmentu blachy, obliczono energi uderzenia fragmentw w blok elatynowy, ktrej warto rednia wyniosa 448 J. Ze wzgldu na dokonane zaoenie jest to warto jedynie szacunkowa i dla kadego strzau moe si rni w pewnym stopniu od wartoci rzeczywistej. Sytuacja z fotografii 6b przedstawia moment uderzenia fragmentw w blok. W tym momencie rednica oboku osigaa maksymaln warto, ktra wyniosa rednio 55 mm. Wynika z tego, e przy takiej konfiguracji ukadu powierzchnia oddziaywania fragmentw jest ponad sze razy wiksza ni w przypadku litego pocisku, przy zachowaniu energii zblionej do energii pociskw bojowych. Energia ta przekazana na blok na tak duej powierzchni powoduje bardzo powane zniszczenia, co przedstawiono na zdjciu 6c wykonanym 140 s po uderzeniu fragmentw w blok. Cz 6d przedstawia sytuacj 540 s po uderzeniu. Na zdjciu tym wida, e cz fragmentw odbia si od bloku elatynowego osonitego tkanin. Pozostaa cz porusza si w kilku czciach drc kilka mniejszych kanaw, a tam gdzie fragmenty s najwiksze, powsta kana gwny. Jego powierzchnia jest nieregularna i zaley wycznie od sposobu fragmentacji pocisku i ich drogi w bloku. Kadr 6eprzedstawia moment, w ktrym pierwsze fragmenty opuszczaj blok. Dzieje si to po ok. 900 s od uderzenia. Wida, i fragmenty, ktre dryy mniejsze jamy chwilowe ju wyhamoway i pozostay w bloku elatynowym. Gwny kana za, podzielony jest na 3 czci, z ktrej kada formuje si w inny sposb i z innymi prdkociami. Jak pokazuje sytuacja z nastpnego zdjcia 6f, wykonanego 1 300 s po uderzeniu, pierwsza cz (od strony wlotu fragmentw) gwnej jamy chwilowej praktycznie si nie zmienia, rodkowa znacznie powikszya swoj objto a cz wylotowa powikszya si nieznacznie. Warto rednia prdkoci fragmentw okrelona w tym momencie wyniosa 128 m/s. Daje to redni spadek prdkoci fragmentw rzdu 66,8%. Cz 6g przedstawia sytuacj ok. 2 000 s po uderzeniu fragmentw. rodkowa cz kanau chwilowego nadal zwiksza swoj objto a dwa skrajne zaczynaj male. Na fotografii 6h wykonanej ok. 2 400 s po uderzeniu zauway mona, e rodkowa cz osiga najwiksz objto, lecz podobnie jak w poprzednich przypadkach, rednicy maksymalnej nie zmierzono. Podsumowujc powysze rozwaania mona zauway, i uywanie pociskw fragmentujcych ze spieku Cu-Sn w obiektach zamknitych jest bardzo niebezpieczne dla siy ywej. Jak wykazay badania w konfiguracji nr 5 fragmenty pocisku w odlegoci 280 mm od miejsca fragmentacji nadal posiadaj do znaczn energi i niszcz blok elatynowy na kilkakrotnie wikszej powierzchni ni sam pocisk. Niesie to za sob o wiele powaniejsze urazy, ni te zaobserwowane w przypadku ukadu badawczego nr 4. Oprcz gwnego kanau chwilowego o nieregularnych ksztatach i podzielonego na czci zachowujce si w rny sposb, wystpuj mniejsze kanay chwilowe, ktre dokonuj dodatkowych zniszcze. W bloku pozostaa te znaczna cz fragmentw w postaci pyu i wikszych odamkw, co moe powodowa dodatkowe powikania pourazowe. Nie mona rwnie pomin faktu, e fragmenty, ktre opuciy blok nadal poruszaj si ze znaczn prdkoci i pomimo przebycia drogi 500 mm (w tym ok. 200 mm w elatynie) nadal maj energi zdoln razi kolejn osob lub urzdzenie techniczne. Gwnym celem zestawienia konfiguracji nr 6bya prba zasymulowania sytuacji, gdy osoba postrzelona jest pociskiem fragmentujcym, ktry fragmentuje w wyniku uderzenia w ko lub inny orodek o znacznie wyszej twardoci ni tkanka mikka, mogcy wywoa fragmentacj pocisku. Drugim wanym celem bada tego ukadu jest ukazanie na jednym materiale (filmie, zdjciu) rnic w oddziaywaniu na si yw pociskw bojowych i fragmentujcych ze spieku Cu-Sn.

200

Co prawda, strza oddawany jest tylko za pomoc pocisku fragmentujcego, ale jak wykazay badania w ukadzie badawczym nr 1 pociski te, niepoddane fragmentacji, zachowuj si niemale identycznie, jak pociski bojowe i mona z niewielkim bdem stwierdzi, i do momentu uderzenia pocisku w tward przegrod mamy do czynienia z symulacj strzau pociskiem bojowym, a od momentu perforacji przesony symulujemy penetracj pociskiem fragmentujcym. Ze wzgldu na powysze zaoenie, jak i na porwnawczy charakter bada w tym ukadzie, nie dokonano w tym przypadku adnych pomiarw, a badania potraktowano jakociowo. Fotografia 7 przedstawia wizualizacj procesu penetracji bloku elatynowego w konfiguracji nr 6. Na zdjciu 7a przedstawiono sytuacj na 100 s przed strzaem. Fotografia 7b to moment uderzenia pocisku w pierwszy blok elatynowy. Cz 7c to chwila po 200 s od uderzenia.

Fot.7. Proces penetracji bloku elatynowego w konfiguracji nr 6|

Pocisk penetruje blok elatynowy bez fragmentacji, a tworzcy si kana chwilowy ma regularny, stokowy ksztat o niewielkiej rednicy. Fotografia 7d, wykonana w ok. 420 s od momentu uderzenia, to moment penetracji blachy, fragmentacji pocisku i umownej zmiany penetratora z pocisku bojowego na fragmentujcy. Kana chwilowy jamy postrzaowej powikszy swoj objto, ale nadal ma regularny, stokowy ksztat, a fragmenty pocisku nie zdyy jeszcze rozpocz penetracji drugiego bloku elatynowego. Ich dziaanie ukazuje sytuacja ze zdjcia 7e wykonanego 800 s po uderzeniu czyli ok. 380 s od fragmentacji

a) -100 s b)0 s

c)200 s d)420 s

e)800 s f)1210 s

g) 1780 s g) 2810 s

201

pocisku. Wida tu jak odmienny charakter ma proces penetracji bloku przez fragmenty. Gwne ich zgrupowanie porusza si szybciej i dry jam chwilow w podobny sposb co bojowy, odchylajc si jednak od kierunku strzau. Reszta fragmentw porusza si w rnych kierunkach i powiksza skokowo rednic jamy chwilowej. Podobn sytuacj mona byo zaobserwowa w konfiguracjach nr 3, 4 i 5. Jama chwilowa po stronie pocisku bojowego ma ju ksztat walca i powiksza stopniowo swoj rednic. Fotografia 7f przedstawia moment, gdy pierwsze fragmenty opuszczaj ukad po 1 210 s od uderzenia. Wida na niej, jak bardzo odchyli si kierunek ruchu najwikszych fragmentw od kierunku strzau. Zauway mona rwnie, jak jama chwilowa po stronie pocisku fragmentujcego, podzielona jest na dwie czci jedna ma ksztat pochylonego walca a druga przypomina kul. Jest to zapewne spowodowane faktem, i w czci kulistej oddziayway zarwno wiksze fragmenty, ktre dokonay cakowitej penetracji jak i fragmenty mniejsze, rozchodzce si radialnie od osi strzau, ktre wyhamoway w elatynie i s widoczne w postaci ciemnych punktw. Cz walcowa za powstaa przez oddziaywanie grupy wikszych fragmentw poruszajcych si blisko siebie w kierunku strzau, dziaajcych podobnie jak pocisk lity. Po stronie pocisku bojowego jama chwilowa ma jednolity ksztat walca, ktrego rednica dalej ronie. Na zdjciu 7g przedstawiono sytuacj w chwili 1 780 s po uderzeniu. Jama chwilowa po stronie pocisku bojowego osigna w tym momencie swoj maksymaln rednic. Po stronie pocisku fragmentujcego jama ta nadal zwiksza sw objto. Ostatnie zdjcie 7hprzedstawia moment osignicia maksymalnej rednicy przez kana chwilowy po stronie pocisku fragmentujcego. Ma to miejsce 2 810 s po uderzeniu. Analizujc wyniki opisane powyej mona stwierdzi, e oddziaywanie pocisku bojowego na si yw ma znacznie agodniejszy charakter ni fragmentujcego pocisku ze spieku Cu-Sn.

4.2 Badania oddziaywania na cele o niskiej gstoci 9 mm pociskw amunicji pistoletowej o zwikszonej skutecznoci

W opisanej poniej czci bada przeprowadzono testy okrelajce oddziaywanie na cel o niskiej gstoci pociskw o zwikszonej skutecznoci. Do bada uyto 9mm amunicji Parabellum JHP (Jacket Holow Point). Oddziaywanie amunicji JHP porwnano ze standardowym pociskiem FMJ uywanym midzy innymi w NATO. Na fotografiach8-13 przedstawiono oddziaywanie standardowego pocisku FMJ. Fotografia8 przedstawia pocisk wnikajcy w blok elatynowy, prdko pocisku wynosia 325 m/s. Na fotografii9 przedstawiono formujcy si kana chwilowy.

Fot.8. 9 mm pocisk FMJ penetrujcy 20% blok elatynowy

202

Fot. 9 9 mm pocisk FMJ penetrujcy 20% blok elatynowy 720s po uderzeniu w blok

Fot.10. 9 mm pocisk FMJ penetrujcy 20% blok elatynowy 980 s po uderzeniu w blok

Po okoo 980 s pocisk opuszcza blok elatynowy z prdkoci ok. 210 m/s. Na fotografii10 pokazano narastajcy regularny, stokowy kana chwilowy.

Fot.11. 9 mm pocisk FMJ penetrujcy 20% blok elatynowy 2245 s po uderzeniu w blok

Po ok. 2 500 s od uderzenia w blok kana chwilowy przyjmuje swoje maksymalne wymiary. rednica maksymalna kanau chwilowego wynosia rednio 62,5 mm, a rednia prdko narastania kanau chwilowego wynosia 1,6 m/s.

203

Fot.12. 9 mm pocisk FMJ penetrujcy 20% blok elatynowy 2500 s po uderzeniu w blok

Fot.13. 9 mm pocisk FMJ penetrujcy 20% blok elatynowy 4100 s po uderzeniu w blok,widoczny pulsujcy chwilowy kana rany postrzaowej

Na fotografiach 14-17 przedstawiono proces penetracji bloku elatynowego przez pocisk JHP. Fotografia14 przedstawia moment uderzenia pocisku w blok. rednia prdko pociskw amunicji uytej w badaniach w momencie uderzenia wynosia 327 m/s.

Fot.14. 9 mm pocisk JHP penetrujcy 20% blok elatynowy uderzenie w blok

Po ok. 400s nastpuje zerwanie paszcza i deformacja mikkiego rdzenia pocisku. Moment zerwania paszcza i spowodowane nim zaburzenie ksztatu kanau chwilowego pokazano na fotografii15.

204

Fot.15. 9 mm pocisk JHP penetrujcy 20% blok elatynowy 400 s po uderzeniu w blok, widoczny zaburzony kana rany postrzaowej

Po okoo 1 300 s zdeformowany pocisk opuszcza blok z prdkoci okoo135 m/s. Na fotografii16 pokazano nieregularny ksztat kanau chwilowego oraz zdeformowany pocisk opuszczajcy blok. We wntrzu kanau chwilowego widoczny jest poruszajcy si za pociskiem zerwany paszcz pocisku.

Fot.16. 9 mm pocisk JHP penetrujcy 20% blok elatynowy 1320 s po uderzeniu w blok,widoczny zdeformowany pocisk i nieregularny formujcy si kana rany postrzaowej

Po okoo 2 300 s kana chwilowy jamy postrzaowej osiga swoje maksymalne rozmiary. rednica maksymalna kanau chwilowego wynosia rednio75 mm a prdko narastania kanau chwilowego 1,5 m/s.

Fot.17. 9 mm pocisk JHP penetrujcy 20% blok elatynowy 2300 s po uderzeniu w blok

205

Na fotografiach18-21 przedstawiono uderzenie 9mm pocisku FMJ w blok elatynowy osonity oson balistyczn klasy 3 zgodnie z norm PN-V-87000. Fotografia18 przedstawia moment uderzenia pocisku w blok. rednia prdko pociskw amunicji uytej w badaniach w momencie uderzenia wynosia 327 m/s.

Fot.18. 9 mm pocisk FMJ uderzajcy w 20% osonity blok elatynowy

Po uderzeniu w oson osona odksztaca si hamujc i deformujc pocisk. Odksztacenie narasta (fot.19) powodujc dynamiczne ugicie bloku elatynowego.

Fot.19. 9 mm pocisk FMJ penetrujcy 20% osonity blok elatynowy 409 s po uderzeniu w blok

Po okoo 2 700 s warto ugicia dynamicznego osony jest maksymalna i wynosi rednio 48,3mm(fot.20). rednia prdko wzrastajcego ugicia dynamicznego osony w gb bloku wynosi 35,4 m/s. Nie stwierdzono przebicia osony balistycznej ani uszkodzenia cigoci powierzchni czoowej bloku. Sugeruje to, e nie powstanie w takim przypadku klasyczna rana postrzaowa. Jednak znaczna prdko i gboko odksztacenia dynamicznego osony moe powodowa uszkodzenia organw wewntrznych.Sugeruje to wyranie znaczna deformacja bloku w dalszej fazie uderzenia (fot.21).

206

Fot.20. 9 mm pocisk FMJ penetrujcy 20% osonity blok elatynowy 2700 s po uderzeniu w blok

Fot.21. 9 mm pocisk FMJ penetrujcy 20% osonity blok elatynowy 6000 s po uderzeniu w blok

W celach porwnawczych wykonano test z wykorzystaniem orodka o gstoci poniej 1g/cm3 odpowiadajcego gstoci tkance tuszczowej. W tym celu wykorzystano el parafinowy 0,8 g/cm3. Na fotografiach 22-27 przedstawiono przebieg penetracji bloku z elu parafinowego. Na fotografii 22 pokazano pocisk tu po uderzeniu w blok. Pocisk ulega waciwie natychmiastowej deformacji. Prdko uderzenia pocisku wynosia 350m/s. Po 3 100 s pocisk opuszcza blok z prdkoci 125 m/s(fot. 23).

Fot.22. 9 mm pocisk JHP penetrujcy blok elu parafinowego 200 s po uderzeniu w blok

Fot.23. 9 mm pocisk JHP penetrujcy blok elu parafinowego 3100 s po uderzeniu w blok

207

Po 5 200 s narastajcy z prdkoci 4,1 m/s kana chwilowy osiga rozmiary maksymalne. Maksymalna rednica kanau wynosia 125,7 m/s (fot. 24).

Fot.24. 9 mm pocisk JHP penetrujcy blok elu parafinowego 5200 s po uderzeniu w blok

Pomidzy 5 200 s a 9 200 s nastpuje faza zamykania i kurczenia si kanau chwilowego (fot.25).

Fot.25. 9 mm pocisk JHP penetrujcy blok elu parafinowego 8800 s po uderzeniu w blok

Na skutek sprenia pcherza gazw uwizionych we wntrzu kanau chwilowego w 9 200 s nastpuje eksplozja spronego gazu (fot. 26).

Fot.26. 9 mm pocisk JHP penetrujcy blok elu parafinowego 9200 s po uderzeniu w blok;eksplozja spronego gazu wewntrz rany postrzaowej

208

W wyniku eksplozji narasta wtrny kana chwilowy w ranie postrzaowej(fot. 27).

Fot.27. 9 mm pocisk JHP penetrujcy blok elu parafinowego 10 300 s po uderzeniu w blok,narastanie wtrnego kanau chwilowego wewntrz rany postrzaowej

4.3 Badania oddziaywania na cele o niskiej gstoci 5,7 mm pociskw amunicji pistoletowej

Na fotografiach 28-33 przedstawiono proces penetracji bloku elatynowego przez pocisk kalibru 5,7 mm. Fotografia28 przedstawia moment uderzenia pocisku w blok. rednia prdko pociskw amunicji uytej w badaniach w momencie uderzenia wynosia 650 m/s.

Fot.28. Penetracja 20% nieosonitego bloku elatynowego przez pocisk kalibru 5,7mm

Po okoo 180 s pocisk traci stabilizacj i zaczyna obraca si w bloku. Kana chwilowy zwiksza rednic(fot.29).

209

Fot.29. Penetracja 20% nieosonitego bloku elatynowego przez pocisk kalibru 5,7mm- 180 s po uderzeniu

Na fotografiach 30-33 przedstawiono dalszy przebieg penetracji.

Fot.30. Penetracja 20% nieosonitego bloku elatynowego przez pocisk kalibru 5,7 mm 200 s po uderzeniu w blok

Pocisk po utracie stabilizacji obraca si w bloku w sposb losowy i po 2 100 s opuszcza blok z prdkoci 60 m/s (fot. 31). Kana chwilowy zwiksza rednic z prdkoci ok. 0,45 m/s.

Fot.31. Penetracja 20% nieosonitego bloku elatynowego przez pocisk kalibru 5,7 mm 2 100 s po uderzeniu w blok

Fot.32. Penetracja 20% nieosonitego bloku elatynowego przez pocisk kalibru 5,7 mm 2 400 s po uderzeniu w blok

210

Po okoo 4 000 s kana chwilowy osiga swoj maksymaln rednic okoo 97 mm(fot.33).Warto maksymalna nadcinienia generowanego przez poruszajcy si pocisk wynosi rednio 0,22 MPa.

Fot.33. Penetracja 20% nieosonitego bloku elatynowego przez pocisk kalibru 5,7 mm 4000 s po uderzeniu w blok

Na fotografiach34-37 przedstawiono proces penetracji osonitego oson klasy 3 bloku elatynowego przez pocisk kalibru 5,7 mm. Fotografia34 przedstawia moment przebicia osony przez pocisk i pocztek penetracji bloku. rednia prdko pociskw amunicji uytej w badaniach w momencie uderzenia w oson wynosia 650 m/s. Na fotografiach 35-37 pokazano dalszy przebieg penetracji bloku elatynowego. Mechanizm penetracji jest podobny do opisanego powyej mechanizmu penetracji bloku nieosonitego. Z analizy danych wynika, e osona klasy 3 nie stanowi istotnej przeszkody dla pociskw amunicji tego typu.

Fot.34. Penetracja 20% bloku elatynowego osonitego mikk oson balistyczn przez pocisk kalibru 5,7 mm 90 s po uderzeniu w blok widoczne przebicie osony

211

Fot.35. Penetracja 20% bloku elatynowego osonitego mikk oson balistyczn przez pocisk kalibru 5,7 mm 200 ms po uderzeniu w blok

Fot.36. Penetracja 20% bloku elatynowego osonitego mikk oson balistyczn przez pocisk kalibru 5,7 mm chwila wylotu pocisku z przestrzelonego bloku

Fot.37. Penetracja 20% bloku elatynowego osonitego mikk oson balistyczn przez pocisk kalibru 5,7 mm chwila maksymalnego rozmiaru kanau chwilowego

Na fotografiach 38-39 przedstawiono wybrane wyniki bada oddziaywania pociskw amunicji kalibru 5,7 mm na cele o niskiej gstoci osonite oson balistyczn klasy 4 wg PN-V87000.

212

Fot.38. Penetracja 20% bloku elatynowego osonitego tward oson balistyczn przez pocisk kalibru 5,7 mm chwila uderzenia w oson

Pocisk, po uderzeniu w oson, zostaje przez oson zatrzymany. Osona odksztaca si w gb bloku. Po 2 730 s nastpuje maksymalne ugicie dynamiczne osony na gboko 24mm ze redni prdkoci 7,17 m/s (fot.39).

Fot.39. Penetracja 20% bloku elatynowego osonitego tward oson balistyczn przez pocisk kalibru 5,7 mm 2700 s po uderzeniu pocisku

Osona zatrzymuje pociski, jednak nastpuje naruszenie cigoci tylnej warstwy osony, powodujc oderwanie si pojedynczych fragmentw materiau osony. Dokonana analiza rejestracji prb z 10% blokami elatynowymi wykazaa, e pociski w blokach 10% trac znacznie mniej energii. Spowodowane jest to mniejsz gstoci orodka. Konsekwencj tego s wiksze rozmiary kanaw chwilowych ale i mniejsze uszkodzenia bloku w postaci kanau trwaego.

5. Wnioski

Analizujc dostpne informacje i dane literaturowe nasuwa si wniosek, e poprawa poziomu ochrony balistycznej onierzy i funkcjonariuszy jest jednym z podstawowych problemw, ktre naley jak najszybciej rozwiza. Naley zastanowi si nad opracowaniem nowoczesnej metodyki bada oson balistycznych. Dotychczas stosowane metodyki bada nie uwzgldniaj oddziaywania dynamicznego osony na ciao uytkownika. Stosuje si jedynie kryterium mniejszego bd wikszego dopuszczalnego ugicia osony. Podejcie takie nie uwzgldnia wielu czynnikw powodujcych zranienia. Nie uwzgldnia si prdkoci dynamicznego odksztacania si oson

213

i generowanego przez nie obcienia tkanek. Uginajca si z du prdkoci osona, nawet przy zaoeniu, e ugnie si na dopuszczaln przez obowizujce normy gboko, generuje znaczne obcienie tkanek, co w konsekwencji moe prowadzi do powanych obrae. Wspczesna traumatologia opisuje przypadki, w ktrych pomimo tego, e osona balistyczna spenia swoje zadanie i pocisk zosta zatrzymany, to na skutek dynamicznego oddziaywania osony nastpowao pkanie organw wewntrznych (puc, wtroby, odka, ledziony). Dziki prowadzeniu bada nowoczesnych oson balistycznych, w sposb uwzgldniajcy wpyw osony na tkanki mikkie, bdzie moliwa wielokryterialna optymalizacja konstrukcji oson, w taki sposb, aby do minimum ograniczy obraenia wewntrzne. Kolejnym dowiadczeniem z przeprowadzonych bada jest fakt, e bardzo dynamicznie rozwijajca si technologia amunicji fragmentujcej nie jest w peni bezpieczna. Wyniki bada wskazuj jednoznacznie, e zastosowanie niedostatecznych zabezpiecze strzelnic moe powodowa znaczne zagroenia dla uytkownikw amunicji fragmentujcej i osb postronnych. Przeprowadzone badania oddziaywania takiej amunicji na cele imitujce tkank yw pokazuj, e w przypadku fragmentacji amunicja ta wywouje rozlege i gbokie rany postrzaowe.

Literatura

[1] L. D. Heaton, J. B. Coates, J. C. Beyer, Wound Ballistics, Medical department, United States Army,Washington1962,http://history.armedd.army.mil/booksdoc/wwii/woundblstcs/default.html

[2] R. Woniak, W. Furmanek Wprowadzenie w technik wojskow, Bro lufowa [3] L. Radziszewski Balistyka kocowa pociskw amunicji maokalibrowej przy strzelaniu

do wybranych celw [4] Emergency War Surgery, Borden Institute Walter Reed Army Medical Center,

Washington, DC 2004, wyd. 3, www.brooksidepress.org/products/emergency %20War20%Surgery/Table of Contents.pdf

[5] J. JussilaWound ballistic simulation: Assessment of the legitymacy of law enforcment firearms ammunitions by means of wound ballistic simulation

[6] G. Dyckmans, N. Ndompetelo, A. Chabotier, Numerical and experimental study of the impact of small caliber projectiles on ballistic soap, J. Phys. IV France 110 (2003)

[7] P. G. Arvidsson, Soldier lethality and wound ballistics from a Swedish perspective, NDIA 51 Joint Services Small Arms Symposium, Atlantic City, 18.05.2005, www.dtic.mil/ndia/2005smallarms/wednesday/arvidsson.pdf

[8] www.gotavapen.se/gota/cbj/soap_proj1280.jpg [9] Nicholas N. C., Welsh J.R. Ballistic Gelatin, Istitute for Non-Lethal Defense

Technologies Report. Febuary 2004 [10] N. C. Nicholas, J. R. Welsch, Ballistic Gelatin, Applied Research Laboratory The

Pennsylvania State University, 2004 [11] Uzar Al., Dakak M., Ozer T., On G., Yit T., Kayahan C., Oner K., Sen D., A new

ballistic simulant transparent gel candle (experimental study), Turkish Journal of Trauma and Emergency Surgery 9(2): 104-6, 2003 April

[12] Fackler M. L., Surinchak J. S., Malinowski J. A., Bowen R. E., Bullet fragmentation: a major causa of tissue disruption, Journal of Trauma-Injury Infection & Critical Care. 24(1), 1984

[13] Fackler M. L., Malinowski J. A., The wound profile: a visual method for quantyfying gunshot wound components, Jurnal of Trauma-Injury Infection & Critical Care, 25(6): 522-529 1985 Jun.

214

[14] FBIBallistic Test Protocol: [15] W. Furmanek, P. Kupidura, R. WoniakAnaliza konstrukcyjna amunicji strzeleckiej o

ograniczonej strefie raenia pod ktem jej przydatnoci w dziaaniach wojskowych i policyjnych, Materiay III Konfernecji Naukowo-Technicznej, Koobrzeg, 2002,

[16] J. Janiszewski, K. Rutyna, Z. Surma, W. Furmanek, Badania pociskw fragmentujcych, Biuletyn WAT, Nr 2, 2007

[17] G. Belanger et al., Frangible practice ammunition, United States Patent 5, 237, 930, 1993

[18] H. L. West et al., Lead-free frangible ammunition, United States Patent 5, 616, 642, 1997

[19] S. J. Bilsbury et al., Low toxicity composite bullet and material therefore, United States Patent 5, 665, 808, 1997

[20] www.globalsecurity.org/military/systems/munitions/frangible.htm [21] . Kalinowski, Badania technologiczne i balistyczne pociskw pistoletowych

z kompozytu proszkowo polimerowego. [22] W. Furmanek, P. Kupidura, Charakterystyka nowoczesnej wiczebno-pozoracyjnej

amunicji wiczebnej i kierunki jej rozwoju. Rozwj i modernizacja rodkw bojowych IV Midzynarodowa Konferencja naukowo-techniczna 20-21wrzenia 2001 Skarysko-Kamienna

[23] J. Janiszewski, W. Furmanek, J. Kijewski, Badania technologiczne fragmentujcego si pocisku pistoletowego. V midzynarodowa Konferencja Uzbrojenia, Waplewo, 2004

[24] T.L. Jones Frangible and Nontoxic Ammunition, www.policeandsecurity-news.com, 2003

[25] W. Furmanek, J. Kijewski, Badania efektw oddziaywania wybranych pociskw strzeleckich na przegrody o rnych waciwociach fizycznych, rozprawa doktorska WAT 2006, Warszawa

[26] J. MacDougall, A. Bernier, Terminal effects of new small arms ammunition, Int. Infantry & Joint Services Small Arms System Annual Symposium, NDIA 17 May 2005, www.dtic.mil/ndia/2005smallarms/tuesday/macdougall.pdf

[27] E. Wodarczyk Balistyka kocowa pociskw amunicji strzeleckiej [28] J. Szadkowski, Balistyka zewntrzna, model balistyczny, Kielce 2004