探讨动能杀伤判据的应用价值

破片、枪弹或小箭杀伤目标一般只以击穿为主,而击穿则是靠动能来完成的,所以通常以破片、枪弹或小箭的动能来衡量其杀伤效应。Bircher在1899年提出以动能准则为标准的杀伤判据,这一观点被世界各国所认可,也是使用最为广泛的杀伤判据。但各国对破片致命杀伤的临界动能的界定并不统一,差异性也很大,如表3.13所示。

表3.13　各国采用的破片动能杀伤判据

动能杀伤判据认为破片对人体的杀伤与破片数量和命中部位无关,只要有一枚杀伤破片命中人体,就可造成致命杀伤。包括美国在内的多数国家,都以78 J为破片动能杀伤判据,即当破片动能小于78 J时,无法造成致命杀伤,而大于78 J就能造成致命杀伤。由于动能杀伤判据未考虑破片速度、质量、形状以及命中部位的影响,并且该判据只适合衡量不稳定的沉重破片而不适用于现代杀伤武器,故已被多数国家废弃。

78 J杀伤判据是研究人员经过下列研究得出的:测量人体立姿解剖图,求出人体正面的平均总投影面积为0.492 m2,再求出其中易伤区(包括各脏器、体腔、肠道、直径0.25 cm以上和血管)的各部的平均正投影面积及其总和(0.22 m2),继而就可以求出易伤区各个单位的命中概率Pi。

式中,Si为易伤部位i的下平均投影面积;Sm为人体正面的平均总投影面积。不难看出,易伤区命中概率为0.43。(www.xing528.com)

测量人体各个断面,求出易伤区各部位由皮肤、骨骼和软组织所构成的防护层厚度。身体正面和背面的平均防护层厚度分别为0.6 cm和3.3 cm。

利用已知的弹头或破片侵彻皮肤、肌肉、海绵状骨骼的能量损耗关系式,计算穿透易伤区各部位时所耗能量的最小值。结果表明,直径为3.175 mm的钢球侵彻易伤区中防护层最厚的部位时,最小穿透能量为2.715～292.628 J。

计算“命中概率-防护层厚度分布”关系,再进一步求出“命中概率-最小穿透能量”关系。结果表明,与最小穿透能量21 J相应的命中概率为0.6,与最小穿透能量78 J对应的命中概率为0.9。

据此可以看出,78 J判据实质上是某些弹头穿过典型人体大多数易伤区防护层时所需能量的最小值。显然,这个杀伤能量临界值有一定的实用价值,但也存在着相当大的局限性。

首先,弹丸穿透防护层后,还必须进一步破坏易伤区肌体,才能够产生停止作用。停止作用的大小不仅与防护层有关,还与防护层后的组织性质及其受损坏度有关。例如,穿透颅骨后破坏了脑组织,与穿透腹壁破坏了肠系膜,二者的停止作用显然不一样。也就是说,杀伤效应不仅取决于穿透能量,还取决于侵彻部位及穿透防护层后释放的能量。有时,穿透目标的弹头或破片杀伤效应不一定好,未穿透目标的弹头或破片杀伤效应不一定差。所以,仅仅以穿透能量或能否穿透目标来评价弹头、破片杀伤效应,还不够严谨。

其次,这个判据没有考虑环境因素对杀伤效应的影响。