Основы производства баллистической экспертизы

Тип работы: Материал
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 22 страниц
В избранное:

Основы производства баллистической экспертизы
Внешняя баллистика имеет дело с вылетом пули из дульного среза оружия до цели. Здесь присутствуют такие параметры, как форма пули, плотность сечения, атмосферное давление и даже, в оружии большего калибра, вращение земли, другими словами - сила Кориолиса. С появлением мощных персональных компьютеров, расчет данных параметров займет несколько минут, хотя раньше на это ушло бы несколько часов.
Терминальная баллистика связана с поведением пули, когда она достигает цели. Однако речь идет не просто о пробивании бумажной мишени, а о том, что делает пуля, когда сталкивается с материалом значительно более плотным, чем воздух или бумага. Хотя обычно это касается характеристик пули и возможности ранения в тканях животных, это также имеет место быть при контакте с другими материалами такими как, почва, кирпич, бетон, дерево или другие.
Внутренняя баллистика -- это обширная тема, по которой было написано много книг. Математические вычисления, связанные с этим, могут быть очень сложными и выходить за рамки этой работы. Однако можно дать представление об этом предмете, используя несколько упрощенных уравнений. Когда кольцевой штифт ударяется о капсюль, воспламеняющий состав взрывается с большой силой, вызывая чрезвычайно высокотемпературную струю пламени, проходящую через отверстие для воспламенения и попадающую в метательный заряд. Эта струя пламени, температура которой составляет около 2000°C, воспламеняет порох, который сгорает с высокой скоростью, образуя большой объем газа. Этот газ под высоким давлением ускоряет пулю вдоль по стволу. Нитроцеллюлозный порох, если его воспламенить в незащищенном пространстве, будет медленно сгорать. Если он находится в замкнутом пространстве, накопленные тепло и давление ускорят скорость сгорания в геометрической прогрессии [3].
В оружии, порох помещен в гильзу, устье которой закрыто пулей. Затем патрон поддерживается стенками патронника и казенной частью оружия. В этих условиях, повышение давления будет продолжаться до тех пор, пока оно не станет достаточным для придачи инерции пули и началу ее ускорения по каналу ствола.
Другим фактором, влияющим на скорость сгорания, является плотность загрузки пороха, то есть соотношение объема корпуса к объему топлива. Чем больше это соотношение, то есть чем больше незаполненное пространство в гильзе патрона, тем медленнее начальная скорость сгорания. Когда порох сгорает, большая его часть превращается в газ, состоящий в основном из двуокиси углерода и водяного пара. Сначала газ полностью содержится внутри гильзы, и создается давление одинаково на основании патрона, его стенках и основании пули. Как только пуля начинает двигаться, объем, заполненный газами, увеличивается, и давление начинает падать. Эта умеренность включает в себя добавление различных химических веществ и поверхностное покрытие зерен порошка.
Следующий фактор - отдача при котором учитываются силы, действующие на огнестрельное оружие, которые представляются в виде мягкого толчка в руке или плечо, либо сильного толчка в ладонь или плечо, что в последствии может нести за собой ушиб. Отдача, вероятно, является одним из наиболее неправильно цитируемых предметов в области огнестрельного оружия, и базовые знания о задействованных силах и о том, как вычисляются векторы, являются отличным преимуществом для любого, кто работает в области судебной экспертизы огнестрельного оружия. Во время выстрела из оружия давление на внутреннюю часть гильзы действует не только на основание пули, но и на стоячую казенную часть оружия. Именно этот механизм вызывает отдачу пистолета, винтовки или дробовика. Зная создаваемое давление и вес пули, можно рассчитать энергию отдачи. Например, давление в патроннике самозарядного пистолета калибра 0,45 дюйма составляет 6.35*10^3 кг\м^2 [4]. Основание пули 0,45 дюйма составляет 0.159 квадратных дюймов, общее давление на основание пули составляет 1049 кг, то есть 6.35*10^3 x 0,159. Это означает, что при выстреле, давление более 1 тонны толкает пулю вперед, а пистолет назад. При давлении назад более 1 тонны единственное, что предотвращает непригодность пистолета, -- это то, что давление оказывается всего на долю секунды. Как только пуля покидает ствол, больше не оказывается никакого давления.
Внешняя баллистика -- это изучение полета пули или снаряда с момента ее выхода из дульного среза до попадания в цель. Это чрезвычайно сложный предмет, и до появления мощных настольных компьютеров вычисления были трудоемкими и отнимали много времени, требуя использования множества математических таблиц. С помощью современных компьютеров и баллистических программ теперь можно рассчитать самые сложные уравнения траектории всего несколькими нажатиями клавиш.
Два основных фактора, влияющих на характеристики пули при выходе из ствола -- это сопротивление воздуха и сила гравитационного притяжения земли. В результате этих сил пуля, покидая ствол, будет описывать траекторию. Точную форму этой траектории можно предопределить, зная:
:: гравитационный эффект;
:: начальную скорость снаряда;
:: угол возвышения ствола;
:: плотность сечения пули;
:: форма пули.
Падение, конечно, полностью не зависит от скорости и веса пули. Все пули, независимо от того, летят ли они со скоростью 200 или 1000 мс, упадут на 1.2 метра за полсекунды полета. Единственное отличие состоит в том, что пуля со скоростью 1000 мс пролетает гораздо дальше за полсекунды, чем пуля, которая движется со скоростью всего 200 мс. Очевидно, однако, что пуля не движется с одинаковой скоростью на протяжении всего своего полета. Давление воздуха на носовую часть пули вызывает сопротивление, которое постепенно снижает ее скорость. Разница в сопротивлении воздуха упоминается в баллистике как форм-фактор и обозначается символом i. Некоторые примеры форм-фактора
Предельная скорость. Конечная скорость пули, очевидно, имеет гораздо большее значение для исследования, поскольку любая пуля, выпущенная вертикально в воздух, упадет с потенциальной ранящей способностью. Таким образом, возможность рассчитать фактическую конечную скорость пули может иметь решающее значение для расследования. Когда какой-либо объект падает в атмосферу, в конечном счете тормозящая сила сопротивления уравновесится с гравитацией, и будет достигнута конечная скорость объекта.
Легко рассчитать эту конечную скорость, если известен коэффициент лобового сопротивления. Когда силы уравновешены,
Поскольку сопротивление воздуха в значительной степени зависит от площади поверхности, в то время как вес зависит от объема, пули большего размера будут падать быстрее, чем пули меньшего размера.
Маленькие пули начнут падать и падать относительно медленно, в то время как более крупные пули могут поддерживать свое стабилизирующее вращение и падать гораздо быстрее.
Другие факторы, влияющие на максимальную дальность действия. Форма пули также имеет ярко выраженный эффект; с остро заостренными пулями и пулями с обтекаемым основанием, имеющими гораздо большую дальность полета, чем у круглого шара. Как и следовало ожидать, чем выше скорость, тем больше дальность полета.
Максимальная эффективная дальность действия. Количество энергии, необходимое для эффективного поражения данной цели, чрезвычайно сложно определить числовым выражением.
Максимальную эффективную дальность, вероятно, еще труднее определить количественно из-за множества переменных, такие как: вес пули, конструкция пули, скорости, диаметра пули, размещения пули, точности оружия и так далее. Поэтому каждая ситуация должна оцениваться по-разному в зависимости от обстоятельств.
Было заявлено, что максимальная эффективная дальность -- это наибольшее расстояние, на котором можно рассчитывать, что оружие попадет точно в цель и причинит ущерб.
Американские военные заявляют, что максимальная эффективная дальность -- это максимальная дальность, в пределах которой оружие эффективно против намеченной цели . Чтобы еще больше усложнить ситуацию, армия США определяет максимальную эффективную дальность стрельбы патрона калибра .308 в 800 м. Корпус морской пехоты США определяет эффективную дальность стрельбы как 1000 м. Армия США также заявляет, что пули больше не эффективны, как только они становятся дозвуковыми, что происходит на расстоянии около 1000 метров. Почему это выбранная скорость не указана. Согласно тестам, проведенным Браунингом в начале 20 века и недавно Л.К. Хаагом, "скорость пули, необходимая для проникновения в тело, составляет от 147 до 196 футовсек, что находится в пределах диапазона скоростей падающих пуль" [6].
Такой широкий разброс мнений свидетельствует о различии в характеристиках и идеях по этому вопросу. Таким образом, практически любая пуля на ее предельной дальности может рассматриваться как эффективная против цели'.
Таким образом, ветер, дующий справа от пули, заставит ее сместиться влево. Задние потоки будут оказывать увеличивающееся влияние на скорость, а носовые ветры - уменьшающие. Величина дрейфа ветра при попадании пули под углом 90° может быть рассчитана следующим образом:
вокруг своей собственной хвостовой оси. На близком расстоянии это приводит к большей целевой группе, чем можно было бы ожидать. По мере увеличения диапазона эффект исчезает, и целевые группы возвращаются к своим ожидаемым размерам. Эффект очень похож на эффект вращающегося волчка, который слегка покачивается, прежде чем перейти в стабильное вращающееся состояние.
Дульная энергия, вероятно, является наиболее важным свойством, когда имеешь дело с баллистикой. Эта цифра дает представление об общей мощности пули, когда она покидает ствол, и, как следствие, о ее поражающем потенциале.
Естественно, при проведении баллистической экспертизы ран необходимо учитывать множество других факторов, но они будут рассмотрены на более позднем этапе.
Дульная энергия -- это кинетическая энергия пули в момент выстрела, рассчитывается по следующей формуле:

E=12Mv2
(6)
Где
E = кинетическая энергия;
M = масса снаряда;
V = скорость снаряда.
При использовании имперских измерений обычно указывается в фут-фунтах (фут фунт), при этом вес снаряда измеряется в фунтах, а скорость - в футах в секунду.
Однако мы пользуемся Международной системой СИ [7], и потому стараемся использовать привычные нам единицы измерений.
Терминальная баллистика -- это изучение проникновения пули в разные материи и их состояния. Его можно разделить на потенциал проникновения, который представляет собой способность пули проникать сквозь различные материалы, и баллистику ранения, которая представляет собой воздействие, которое пуля оказывает на живую ткань. Информация, окружающая эту сферу, ошеломляет. Поэтому чрезвычайно важно иметь общее представление об основных концепциях, связанных с этими темами, и базовое понимание задействованных механизмов.
Потенциал проникновения. Проникновение различных материалов может оказать большую помощь в расследовании инцидентов со стрельбой. Это также представляет значительный общий интерес хотя бы для того, чтобы показать, как часто создатели фильмов и авторы романов допускают ужасные ошибки.
В прошлом одним из стандартных тестов, выполняемых для оценки характеристик пули и патрона, было пробитие сосновых досок различной толщины. Этот, как и любой другой тип теста на проникновение, изобилует неточностями.
Множество факторов, включая содержание влаги, содержание сучков, возраст дерева и даже разделение досок может привести к очень разным результатам. Помимо общего интереса, этот тип теста мало полезен при научном изучении ситуаций, связанных с огнестрельным оружием.
Есть три концепции, которых обычно придерживается большинство относительно эффекта попадания пули в человека. Первый заключается в том, что пуля "просверливает" свой путь насквозь, оставляя небольшое входное и такое же маленькое выходное отверстие. Во-вторых, пуля оставляет маленькое входное отверстие и огромное выходное отверстие. В-третьих, когда в кого -то стреляют из чего-либо, кроме пневматической винтовки, силы удара достаточно, чтобы сбить человека с ног и отправить его в полет. По сути, все три концепции так или иначе неверны.
Во-первых, когда пуля проходит через ткани человека, она передает часть или всю свою кинетическую энергию окружающей ткани. Подаваемая таким образом энергия отбрасывает ткань с пути пули радиальным образом, оставляя временную раневую полость, намного большую, чем диаметр пули. Временный характер этой полости обусловлен естественной эластичностью ткани животного, которая позволяет ей восстанавливать свою первоначальную структуру после того, как пуля прошла. Существует также постоянная полость, которая возникает в результате разрушения ткани вызвано самой пулей. Эта постоянная полость зависит от площади поперечного сечения пули и любых вторичных пуль, которые могут образоваться в результате разрушения пули во время ее прохождения.
Временная полость имеет очень короткий срок и сопровождается рядом повторных толчков, уменьшающихся по силе. Конечная постоянная полость может быть во много раз больше диаметра пули, но она также во много раз меньше временной полости. В отличие от временной полости, где ткань находится, будучи просто отброшенным от следа раны, и ткани не причиняется необратимого повреждения, постоянная полость возникает в результате фактического разрушения ткани при прохождении пули.
Размеры этой временной полости зависят от формы, веса, размера и скорости пули, а также от эластичности окружающих конструкций.
Этому свидетельствует многочисленные тесты по материалам, имитирующим тело человека: гелевые блоки или туша свиньи.
При использовании пуль с чрезвычайно высокой скоростью, превышающей 900 мс, происходит невероятно быстрое перемещение ткани в сторону от следа раны. Это приводит к огромным временным полостям, а также к обширным переломам костей и повреждению вен и артерий в непосредственной близости. Кроме того, часто наблюдается обратный выплеск ткани из входного отверстия, создающий впечатление выходного отверстия.
Второе заблуждение, заключающееся в том, что входное отверстие всегда маленькое, а выходное - большое, является основным фактором, когда требуется определение ранений с близкого расстояния или самоубийства.
Когда имеешь дело с мощными пистолетными боеприпасами с кольцевыми полыми наконечниками, часто бывает так, что входное отверстие меньше выходного отверстия. Ткань, попадающая в полость с полым наконечником, вызывает расширение пули; в некоторых случаях это может увеличить площадь поверхностного контакта пули до 200%.
Эта увеличенная площадь поверхности не только позволяет пуле передавать больше своей энергии к цели, но это также увеличивает вероятность повреждения пулей жизненно важного органа или кровеносного сосуда из-за гораздо большей постоянной полости раневого следа. Это расширение пули с полым наконечником внутри ткани, если пуля действительно выйдет из тела, приведет к появлению выходного отверстия, значительно большего, чем входное отверстие.
Расширение пули с полым наконечником в мягких тканях, по-видимому, не зависит от ее калибра. Однако, как правило, для этого требуется скорость, превышающая 300 мс. При скоростях ниже этой пуля вообще не будет расширяться, если только она не попадет в кость.
Другим фактором, влияющим на расширение пуль с полым наконечником, является отклонение пули. Если пуля не поразит цель под углом 90°, и в результате этого не произойдет расширения пули.
Однако существуют некоторые разногласия по поводу необходимости того, чтобы пуля с полым наконечником ударяла под углом 90° для расширения. Пул и др. придерживаются мнения, что до углов удара 45° это не так. Закупорка полого наконечника тканью от прохождения пули через одежду или любой другой промежуточный материал также будет препятствовать расширению пуль с полым наконечником. С другой стороны, если даже пистолет средней мощности держать так, чтобы дуло плотно соприкасалось с кожей, входное отверстие может быть массивным. В этом случае, газам высокого давления, которые следуют за пулей из ствола, некуда идти, кроме как в рану позади пули. Этот газ расширяется со скоростью, превышающей скорость, с которой пуля проходит через ткань, и, поскольку им больше некуда идти, вырываются обратно через отверстие для входа пули. Образовавшееся отверстие может быть огромным и неопытному человеку может дать все признаки выходного отверстия. Наличие частично сгоревшего пороха в ране, а также крови и тканей в стволе оружия и на нем поможет более правильно определить рану как входное, а не выходное отверстие.
Другими признаками контактного ранения может быть вспышка со стороны цилиндра револьвера, а иногда и наличие метки, оставленной мушкой оружия.
В двуствольных ружьях второй необстрелянный ствол часто может оставлять большой след от удара. Эта отметина возникает из-за газов высокого давления, которые, прежде чем вырваться обратно, раздувают ткани, раздавливая кожу, в другую сторону.
Третья концепция заключается в том, что, когда в кого-то стреляют чем-либо, кроме газового оружия, то удара достаточно, чтобы сбить человека с ног и отправить его в полет по воздуху, совершенно не соответствует действительности. Это снова входит в сферу математической баллистики, но это очень важная концепция, о которой следует помнить, особенно когда имеешь дело с самоубийствами с несколькими выстрелами. Распространенное заблуждение состоит в том, что после первого выстрела тело будет отброшено с такой силой, что второй выстрел не будет нужен. Это, конечно, совершенно неверно. При рассмотрении воздействия пули на человеческое тело необходимо учитывать два фактора: один -- это импульс, а другой - кинетическая энергия. Импульс равен массе, умноженной на скорость, и, возможно, его наиболее важным свойством является то, что он сохраняется во время столкновений, то есть, если сталкиваются два или более объекта, сумма их импульсов после столкновения остается такой же, как и раньше.
Интересное сравнение заключается в том, что самая мощная винтовка Elephant, когда-то давно выпускавшаяся серийно, практически не оказывала останавливающего эффекта на атакующего слона, бегущего со скоростью 20 миль в час.
Таким образом, мощность пули зависит от материала, из которого она изготовлена и калибра. Пули с высоким останавливающим эффектом, как правило изготавливаются из мягких сплавов. Также зависит от того имеется ли средство защиты на теле, так как при попадании пуля либо пробивает, либо разрушается. Во втором случае, пуля передает оставшуюся кинетическую энергию в бронежилет и дальше распределяет по телу, в зависимости от площади покрытия брони. В таком случае жертва если не откинется назад, то упадет на землю. Об этом свидетельствуют множественные ролики с нашлемных или нагрудных камер сотрудников полиции, спецназа или солдат.
Понятие баллистической экспертизы непосредственно связанно с применением огнестрельного оружия. Хочется добавить об истоках зарождения данного ремесла в истории человечества, потому как данный вид оружия внес большой вклад в формировании, исследовании, а также эволюционировании баллистической науки. Изобретение пороха положило начало изобретению огнестрельного оружия к тому виду, который мы видим в настоящее время.
Первыми образцами огнестрельного оружия являлись греческий огонь и огненное копье. Если огненное копье по способу поражения больше напоминало классическое огнестрельное оружие (картечь, дробь, осколки выталкивались за счет давления вырабатываемого в результате сгорания пороха), то греческий огонь большее сходство имело с огнеметом. Принцип работы данного оружия непосредственно применялся с помощью сифона, состав описан в работе Марка Грека Liber Ignium написанной около 1250 года: 1 часть канифоли, 1 часть серы, 6 частей селитры в тонко измельченном виде растворить в льняном или лавровом масле, затем положить в трубу или в деревянный ствол и зажечь. Заряд тотчас летит в любом направлении и все уничтожает огнём. Впервые применение данного оружия было зафиксировано за византийцами в морских сражениях [9].
Самым ранним видом типом ручного огнестрельного оружия была просто небольшая пушка из кованого железа или бронзы, прикрепленной к раме или прикладу металлическими лентами или кожаными ремешками. Эти оружия заряжались с дульного конца ствола порохом, пыжом и металлическим шаром. Предусматривалось маленькое отверстие на казенной части ствола, затравочное отверстие с поддоном, в который помещался капсюль пороха.
При поджигании этого запального заряда раскаленным железом или зажженной спичкой, огонь вспыхнул через сенсорное отверстие и в основной пороховой заряд, чтобы разрядить оружие.
Отсутствие эргономики, медленная скорость перезарядки и невозможность вести прицельную стрельбу делало не столь эффективным оружием, а потому могло быть не более чем психологическим сдерживающим фактором. Кроме того, разные метеорологические условия, будь это дождь или любая другая сырая погода, оказывали неблагоприятное воздействие на инициирующий заряд, сделав невозможным его воспламенение.
Об их первом использовании трудно установить с какой-либо степенью уверенности, но ряд случаев сообщается в Испании между 1247 и 1311 годами. записи для бельгийского города Гент, есть подтвержденные случаи использования ручных пушек в Германии в 1313 году. Одна из самых ранних иллюстраций, касающихся использование ручных пушек появляется на фреске пятнадцатого века в Палаццо Публико, Сиена, Италия.
В последствии огнестрельное оружие только улучшалось и модернизировалось. Данным ремеслом занимались многие инженеры того времени, преимущественно из Европы. Так, например, один из самых ярких представителей Эпохи Возрождения, Леонардо да Винчи, приложил руку в улучшении огнестрельного оружия. Его изобретение - колесцовый замок, созданный в 15 веке, прорыв в усовершенствовании ударно-спускового механизма, который приводил в действие огнестрельное оружие. Данное изобретение превосходило более ранние, но примитивные и ненадежные виды, как фитильные замки. Он также мог быть установлен на пистолеты того времени. Однако были и другие проблемы, связанные с эксплуатацией колесцового замка: дороговизна, сложность устройства, постоянный уход. Несмотря на эти недостатки, данный механизм использовался в оружиях вплоть до 19 века.
Кремниевый замок представляет собой большой шаг вперед в конструкции оружия. Он был дешев, надежен и не слишком восприимчив к влажным или дождливым условиям, в отличии от сложного и дорогого колесцового замка, это было оружие, которое можно было снарядить в большом количестве как пехоту, так и кавалерию.
Система воспламенения, пришедшая на смену колесцовому замку, была простой. Механизм создавал искру при ударе кремня о стальную пластину. Кремень удерживался в тисках на поворотном рычаге, называемом курок. Отсюда и возник термин взвести курок. При нажатии на спусковой крючок пружина приводит в действие курок по дуге так, что кремень бьется о сталь скользящим ударом. Искры, созданные в процессе удара, воспламеняют запальный порох.
Кремниевый замок продолжали использовать в течение около 200 лет, и только в 1807 году шотландский министр Александр Джон Форсайт произвел революцию в системе воспламенения пороха с использованием высокочувствительного состава пороха. Этим соединением являлась гремучая ртуть, при ударе молотком производила вспышку, достаточно сильную, чтобы воспламенить основной заряд пороха в капсюле. Отдельной системы воспламенения больше не было. С этим изобретением основа для автономного патрона было заложено и открылось целое новое поле возможностей.
Винтовка Дрейзе была военным казнозарядным ружьем, известным как основное пехотное оружие пруссаков, которые приняли его на вооружение в 1848 году как Винтока Дрейза Прусская Модель 1848 года.
Винтовка Дрейзе была первой винтовкой с затвором, в которой для открытия и закрытия патронника использовалось действие затвора, выполняемое поворотом и потягиванием рукоятки затвора.
Винтовка Дрейзе была изобретена оружейником Иоганном Николаусом фон Дрейзе (1787-1867) и впервые был изготовлен в качестве полностью исправного ружья в 1836 году. Начиная с 1848 года новое оружие постепенно вводилось на вооружение Пруссии, а затем и в вооруженные силы многих других германских государств. Применение игольчатого ударника радикально изменило военную тактику в девятнадцатом веке. [10]
Патрон, используемый с этим ружьем, представлял собой автономную бумажную гильзу, содержащую пулю, капсюль-воспламенитель и заряд черного пороха. Пуля, которая была приклеена ... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.