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轻武器基本常识之:枪弹是如何杀伤人体的?

枪弹的致伤效果是侵彻作用与空腔效应的有机结合。图中从上至下分别是.45-70政府型裸铅弹头步枪弹、6.8毫米SPC全被甲步枪弹和5.56毫米全被甲步枪弹的伤道剖面。可以看出,枪弹初速越高,其空腔效应越大,但侵彻作用却相对越小。

从1848年起人们就试图探索相关的奥秘,但直到上世纪40年代初,才出现了现代创伤弹道学,它专门研究枪弹等投射物在人体内的致伤效应和作用规律,以解答标题提出的这个看似简单的问题。大量试验证实,枪弹对于人体有两大基本致伤机理:

一是侵彻作用。它与刺伤类似,同时伴随撕裂和挤压。枪弹的穿透力愈强,侵彻作用越大。如果弹头最终穿过人体飞出,即造成贯通伤道,如果弹头留在体内,即形成盲管伤道。对于骨骼等坚硬组织,侵彻作用也可能使其碎裂。除非击中重要的器官或大血管,否则单纯的侵彻作用带来的致伤效果并不明显,死亡常因为持续流血、感染或疼痛休克而引起。对于低速、钝头、大口径和全被甲弹头而言,造成侵彻杀伤的可能性更大。

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现代突击步枪所使用的5.56毫米高速步枪弹射击明胶时形成的巨大瞬时空腔。空腔略呈螺旋形是因为弹头本身的自旋造成的。

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美国5.56毫米M193弹的典型伤道剖面图(弹头重3.45克,初速943米/秒),该弹曾因近距离内杀伤力巨大而被称为“黑弹”。图中各部分为:A.瞬时空腔;B.永久空腔;C.肌肉损伤处;D.残留在空腔内的弹头残片。

二是空腔效应。它是由高速弹头穿过人体组织时的压力波而产生的,相对侵彻作用它造成的伤害要严重得多。由于人体密度远高于空气,弹头在身体内高速运动时会挤压组织,形成压力波,就象往平静的池塘里扔下一块石头一样,体液会将这种冲击力向外一圈一圈地传递。对于软组织,压力波会使侵彻作用产生的初始伤道急剧扩张,形成的瞬时空腔直径最高可达弹径的30倍。这种力量促使空腔剧烈反复震荡,严重损伤肌肉、血管和神经,还可折断未直接命中的骨骼,中弹者会迅速丧失作战能力乃至死亡。对于颅脑、内脏等粘稠组织,压力波更容易引起其广泛损伤,甚至出现血肉横飞的“爆头”现象。这种压力波持续的时间只有1到数毫秒,但它消失后,受到严重损伤的瞬时空腔再也不能恢复到初始伤道的状态,最后形成大小介于两者之间的永久空腔。能够造成该效应的枪弹,必须具备一定的速度和动能,而且通常高速步枪弹的空腔效应要明显高于低速手枪弹。

枪弹的实际杀伤效果通常是由上述两种机理综合形成的。因此,提高枪弹的杀伤力也就是分别提高上述两作用。常见的一种思路就是促使弹头变形,增加伤道直径,甚至使弹头在体内破裂,尽可能地增加伤道的复杂程度和永久空腔的体积。其代表即臭名昭著的“达姆弹”,它通过露出部分铅芯的办法,使弹头迅速膨胀扩张,从而极度扩大出口,造成严重创伤,出于人道考虑,海牙国际公约禁止其在战争中使用。而进入20世纪60年代后,随着军用步枪小口径化的进程,另一种方案开始出现,即在弹头构造上做文章,采用空尖或钢/铅复合结构,同时提高其初速和动能,使其击中人体后失稳和侧向搅动,产生出口远大于入口的喇叭形枪伤。由于其造成的瞬时空腔很大,形成的负压还会把外界杂物吸入伤道而造成感染。前苏联5.45×39mm枪弹是其中的典型,其弹头又长又尖,弹尖处有一段空腔,仅重3.45克,初速却高达900米/秒,因此命中人体后极易失稳翻滚,弹芯也易与被甲分离,使其实际杀伤效果远远超过了当年的“达姆弹”。

轻武器基本常识之:枪弹是如何杀伤人体的?

空尖弹头击穿明胶的瞬间。由于该弹容易变形,因此有穿深不足、在对付有防护目标时容易失效的缺点。其实该弹也是一种典型的“达姆弹”,目前只限于警用或狩猎等合法用途。

不过,正象本文开头提出的那样,枪弹的实际杀伤效果是很复杂的,取决于多种外部因素。特别是人体本身构造复杂,各部分差异很大,而弹头的侵彻力与扩张变形性能是相互制约的,扩张效果好的弹头虽然伤道大,但穿透能力差,可能在未接触到重要器官前就已停止不前,而对于较薄的人体部位,可能弹头尚未来得及扩张,就已经穿透。即使是高速的现代小口径步枪弹头,在飞行一段距离后,速度也会明显下降,在击中人体时可能只有侵彻作用而无明显的空腔效应。

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同种7.62毫米NATO铅芯步枪弹在不同距离上射击后回收的弹头。左侧的为近距离射击,强烈的冲击和翻滚使得弹头已完全解体和粉碎。右侧为远距离射击,由于初速降低,弹头基本保持原状。

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