Особенности поражающих факторов при минно-взрывных травмах

 

В современных боевых действиях основными формами огневого поражения противника считаются массированные сосредоточенные удары авиации и артиллерии с применением осколочно-фугасных, шрапнельных и кассетных боеприпасов.

При разрыве традиционных осколочно-фугасных снарядов образуются осколки различных размеров и массы. Современные снаряды и бомбы имеют свойства рационального дробления корпуса (на осколки заданной массы) или снаряжаются готовыми поражающими элементами: стальными шариками (кассетные боеприпасы) или стрелками (шрапнельные боеприпасы). Примером кассетного боеприпаса может служить авиационная бомба-контейнер (США), начиненная дочерними шариковыми бомбами. В сферическую силуминовую оболочку каждой из них впрессованы 300 стальных шариков диаметром 5,5 мм. Шариковые бомбы рассеиваются на большой площади и образуют значительную зону сплошного поражения.

В каждом шрапнельном снаряде содержится 6-10 тыс. (в зависимости от калибра) стреловидных элементов массой 0,6-0,8 г, диаметром 2,3-2,5 мм и длиной 30-40 мм. Частота множественных и сочетанных ранений поражающими элементами шрапнельных и кассетных боеприпасов может достигать 75%, что обусловлено высокой плотностью поражения.

В современных вооруженных конфликтах резко увеличился арсенал этих средств в виде ручных гранат, ручных (неавтоматических) и автоматических станковых гранатометов.

Существуют наступательные и оборонительные противопехотные ручные гранаты, различающиеся радиусом поражающего действия осколков (наступательная - 4-5 м, оборонительная - до 15 м). Из-за ограниченной дальности броска ручной гранаты в боевых условиях также используются различные типы гранатометов. Разработаны подствольные гранатометы к автоматам, снаряженные осколочными боеприпасами с дальностью стрельбы до 400 м. Для поражения противника за укрытием применяются автоматические станковые гранатометы (АГС17, АГС30 и др.), стреляющие навесным огнем. Они отличаются от ручных гранатометов более высокой дальностью стрельбы, до 1000 м. Для гранатометов кроме осколочных гранат, поражающими элементами которых являются осколки массой 0,25-0,5 г, разработаны также боеприпасы зажигательного и термобарического (объемный взрыв) действия.

В структуре боевых потерь современных локальных войн и вооруженных конфликтов все больший удельный вес занимают раненые, получившие повреждения при подрыве взрывных боеприпасов - противопехотных и противотанковых мин.

Противопехотные мины бывают:

- осколочными;

- осколочно-фугасными;

- огневыми (содержат огнесмесь).

В большинстве осколочных мин содержатся готовые поражающие элементы в виде стальных шариков диаметром 3-8 мм, кубиков, кусков проволоки и пр. массой 0,1-1 г. Их количество варьирует в различных образцах от сотен до нескольких тысяч. Радиус поражения осколками в большинстве образцов достигает 15-20 м. Наиболее эффективными считаются мины, разрывающиеся на высоте 1-2 м (подпрыгивающие мины), и мины направленного действия (поражают цели на расстоянии до 90 м). Значительное распространение в вооруженных конфликтах последних десятилетий получили самодельные мины, изготовленные из снарядов, гранат либо просто из любых взрывчатых веществ (ВВ) с добавлением осколочных элементов (гвозди, болты и пр.).

Противотанковые мины поражают бронетехнику либо за счет кумулятивного (пробивного) эффекта, либо благодаря снаряженности большим зарядом ВВ.

В непосредственной близости от места разрыва снарядов, мин и гранат к повреждающему действию осколков присоединяется действие взрывной ударной волны (ВУВ). Для категории боеприпасов фугасного и термобарического действия (гранаты, авиационные бомбы и т.п.) ВУВ является основным поражающим фактором.

Боеприпасы термобарического действия («вакуумные» бомбы) оказывают эффективное воздействие на противника, особенно находящегося в укрытиях или в горных ущельях. Эти боеприпасы снаряжаются специальной горючей смесью, которая при падении бомбы смешивается с воздухом и образует взрывоопасное облако. Взрыв инициирующего заряда вызывает детонацию всего облака - объемный взрыв, размеры которого зависят от калибра боеприпаса и могут достигать площади 500 м², что сравнимо с эффектом сверхмалых ядерных боеприпасов. Вокруг зоны детонации распространяется мощная ударная волна, вызывающая тяжелые взрывные травмы.

Взрыв представляет собой химическое превращение ВВ во взрывные газы, характеризующееся выделением значительного количества энергии в течение очень короткого времени и в ограниченном пространстве.

Основным типом ВВ, применяемых для снаряжения артиллерийских снарядов, мин, авиабомб и пр. являются т.н. бризантные ВВ - тротил (тринитротолуол), аммонал, гексоген в сплаве с тротилом и пр. Все эти вещества для возбуждения (инициирования) взрыва требуют внешнего воздействия в виде высокой температуры или удара. Такой удар обычно осуществляется взрывом капсюля - детонатора и вспомогательного заряда. Распространение взрыва в массе бризантного ВВ протекает чрезвычайно быстро. Этот процесс называется детонацией. Скорость детонационной волны достигает 2000-8000 км/с. Практически можно считать, что ВВ мгновенно превращается во взрывные газы с очень высоким давлением и высокой температурой. Этим объясняется дробящее действие бризантного ВВ на стенки корпуса снаряда с образованием многочисленных осколков различной формы и массы.

Осколки разлетаются во все стороны вместе с газами, имеющими температуру до нескольких тысяч градусов. Если заряд не имеет металлической оболочки, то вместе с газами разлетаются куски из поверхностных слоев заряда, которые продолжают догорать в полете, образуя мощное и яркое пламя.

Вследствие этого, при взрыве снаряда в непосредственной близости от человека или контактном подрыве на противопехотной мине, основной разрушительный удар по телу производит мощная волна газообразных продуктов детонации ВВ, а также плотный поток осколков корпуса боеприпаса. Кроме того, вследствие высокой температуры газов наблюдаются опаления одежды и ожоги.

Быстро расширяющиеся взрывные газы вытесняют окружающий воздух в стороны, сжимая его и образуя воздушно-ударную волну (ВУВ). Передняя граница зоны сжатия носит название фронта ударной волны и характеризуется чрезвычайно высокими значениями избыточного давления.

Вслед за фазой сжатия (фаза положительного давления) следует фаза разрежения, в которой давление ниже атмосферного (отрицательная фаза). Положительная фаза ВУВ распространяется эксцентрично, отрицательная - концентрично. Энергетический потенциал зоны разрежения давления крайне мал, порядка 20-30 кПа, в силу чего он не может оказывать патологического воздействия на организм.

Любая поверхность, обращенная в сторону взрыва, подвергается не только воздействию избыточного статического давления, но и давления, оказываемого массой воздуха, распространяющегося с высокой скоростью сразу же за ударным фронтом взрывной волны («ветровой» напор). Это давление называется динамическим. Рядом с местом взрыва это динамическое давление может быть таким же высоким, как и статическое давление фронта ВУВ, но при удалении от места взрыва данный эффект быстро снижается (Науменко И.А., Петровский И.Г., 1956).

Такое движение огромной массы воздуха способно вызвать травмы различной тяжести. В непосредственной близости к месту взрыва может произойти полное разрушение тела; несколько дальше - разрыв тканей, отрыв конечностей и повреждение внутренних органов, а также отбрасывание тела (метательный эффект). Все нарушения, возникающие в результате действия

ВУВ принято разделять на первичные, вторичные и третичные:

— первичные поражения возникают в результате непосредственного воздействия ВУВ на организм;

— вторичные поражения возникают в результате действия на организм осколков оболочки боеприпасов и предметов, приведенных в действие ВУВ (камни, осколки стекла и пр.);

— третичные поражения возникают в результате ударов тела пораженного, приведенного в движение действием ВУВ, о расположенные рядом предметы, преграды, землю и пр.

Смешанные эффекты являются результатом совместного действия ВУВ, осколков, пламени и окружающих предметов (объектов).

Движение огромной массы воздуха способно вызвать травмы различной тяжести. В непосредственной близости к месту взрыва может произойти полное разрушение тела; несколько дальше – разрыв тканей, отрыв конечностей и повреждение внутренних органов, а также отбрасывание тела (метательный эффект).

Все повреждения, возникающие в результате взрыва, делятся на первичные, вторичные и третичные:

• первичные повреждения возникают в результате непосредственного воздействия ВУВ на организм;

• вторичные и третичные - в результате действия на организм предметов, приведенных в действие ВУВ, а также в результате ударов тела раненого, приведенного в движение действием ВУВ, о расположенные рядом предметы, преграды, землю и пр.

Основной травмирующий эффект ВУВ зависит от скорости нарастания максимума избыточного давления (ΔР) - импульса ударной волны. В специальной литературе это положение иллюстрируется достаточно образно: ударная волна действует на поражаемую цель не как гигантский пресс, а как внезапный удар «дубины» или «исполинской ладони».

Действие ударной волны на различные участки тела оказывается неодинаковым. Оно зависит как от расположения человека по отношению к взрывной волне, так и от характера повреждаемых тканей. Органы с большей поверхностью и малой массой поглощают наибольшее количество энергии, следовательно, подвергаются наибольшему разрушению.

При нахождении людей на открытой местности в положении стоя, т.е. когда площадь тела человека, на которую действует ударная волна, будет максимальной (0,45-0,5 м²), возникают тяжелые повреждения. Менее опасные повреждения следует ожидать в положении человека лежа - в этом случае площадь воздействия ударной волны на человека будет составлять около 0,20 0,25 м². Давление ВУВ в непосредственной близости к заряду максимально высоко, но по мере удаления от источника взрыва давление быстро падает.

Термическое воздействие взрывных боеприпасов проявляется ограниченными по площади ожогами, локализующимися, как правило, в зоне взрыва. Большое клиническое значение имеют ожоги лица и верхних дыхательных путей.

Воздействие токсических продуктов взрыва реализуется в закрытых помещениях, технике и других замкнутых пространствах. Клиническими проявлениями его являются отравления окисью углерода, реже - окисью азота и другими газами. Наряду с повреждающим воздействием газообразных продуктов детонации ВВ и ударных волн, возникающих в окружающей среде, при взрывах боеприпасов большое значение приобретают осколки и ГПЭ, а также части взрывного устройства, детали детонаторов.

Характер повреждений внутренних органов ВУВ. Повреждение органа слуха выражается в разрывах барабанных перепонок, снижении остроты слуха и вестибулярных расстройствах. Повреждение (ушиб) сердца и легких возникает вследствие ударного сдавления между ригидным позвоночником, движущейся внутрь грудной стенкой и поднимающейся вверх диафрагмой за счет таранного действия органов брюшной полости, сдавливаемых через брюшную стенку компрессионной волной. Повреждения органов живота при воздействии взрывной волны наблюдаются значительно реже, чем легких. В экспериментах установлено, что большинство животных, получивших такие повреждения, погибали. Морфологические изменения (кровоизлияния, перфорации и пр.) при этом локализовались в основном в участках желудочно-кишечного тракта, содержащих газ.

Давление ВУВ в непосредственной близости к заряду максимально высоко, но по мере удаления от источника взрыва оно быстро падает. Так, при подрыве ВВ массой 5 кг(тротил) ΔР на удалении 0,5 м составляет 55 745 кПа; 1 м - 7646 кПа; 2,5 м - 650 кПа; 5,0 м- 127 кПа. При снижении избыточного давления до 20 кПа воздействие ВУВ воспринимается как обычное акустическое раздражение. Ударная волна трансформируется в импульсный шум.

Наряду с повреждающим воздействием газообразных продуктов детонации ВВ и ударных волн, возникающих в окружающей среде, при взрывах боеприпасов важное значение приобретают осколки и части взрывного устройства; специальные поражающие средства, дополнительно включаемые в боеприпас, например, куски проволоки, шарики и др. вторичные ранящие снаряды (камни, гвозди от подошвы обуви и т.д.). Основная часть осколков имеет массу от 3,5 до 8 г, а начальную скорость - от 50 до 400 м/с. Неправильная форма осколков способствует быстрой утрате ими кинетической энергии. Поэтому наибольшее клиническое значение имеют ранения, сопровождающиеся повреждением полостей, кровеносных сосудов и жизненно важных органов.

Возникающий при взрыве метательный эффект относится к третичным эффектам воздействия ВУВ. В этом случае под действием избыточного давления и напора «ветрового потока» тело человека поднимается в воздух и может быть отброшено на несколько метров. Травмы возникают либо на стадии ускорения, либо во время тормозящего удара. Эффект метательного действия ВУВ напрямую зависит не только от мощности боеприпаса, но и от площади тела человека: площадь стоящего человека занимает около 0,36-0,5 м², лежащего - 0,125 м². Одновременно с этим ВУВ, разрушая на своем пути здания, технику и другие предметы, разгоняет их обломки до скоростей, соизмеримых со скоростями оболочки боеприпасов, образуя поток вторичных РС, которые в зависимости от их площади и массы могут наносить различные по тяжести взрывные травмы.