UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE

Transkript

1 UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE Fakulta tělesné výchovy a sportu KATEDRA VOJENSKÉ TĚLOVÝCHOVY DIPLOMOVÁ PRÁCE 2013 Bc. Pavel Mucha

2 UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE Fakulta tělesné výchovy a sportu KATEDRA VOJENSKÉ TĚLOVÝCHOVY Diplomová práce Parametrizace vzniku kaverny náhradních materiálů u normované a speciální vojenské munice Vedoucí diplomové práce: doc. PaedDr. Karel Jelen, CSc. Zpracoval: por. Bc. Pavel Mucha

3 Prohlášení: Čestně prohlašuji, že jsem diplomovou práci zpracoval samostatně pod vedením doc. PaedDr. Karla Jelena, CSc., a Mgr. Richarda Billicha, a že jsem uvedl všechny použité literární a odborné zdroje. Tato práce ani její podstatná část nebyla předložena k získání jiného nebo stejného akademického titulu. por. Bc. Pavel Mucha 2

4 Poděkování: Chtěl bych vyjádřit poděkování panu doc. PaedDr. Karlu Jelenovi, CSc., za odborné a trpělivé vedení práce, za cenné rady a věcné připomínky, za možnost využití jeho znalostí a zkušeností z oblasti metodologie, výzkumu a statistického zpracování dat. Dále bych chtěl poděkovat Mgr. Richardu Bilichovi za odborné rady, pomoc při pořizování experimentálních dat a poskytnutí odborné literatury. 3

5 Svoluji k zapůjčení své diplomové práce ke studijním účelům. Žádám, aby byla vedena přesná evidence vypůjčovatelů, kteří musí pramen převzaté literatury řádně citovat. Jméno a příjmení Datum zapůjčení Datum vrácení 4

6 Abstrakt Název práce: Parametrizace vzniku kaverny náhradních materiálů u normované a speciální vojenské munice. Cíl práce: Parametrizace velikosti strukturálních změn v různých náhradních materiálech, způsobených rozdílnými typy munice. Metoda: Balistický experiment založený na postřelování dvou odlišných náhradních materiálů (glycerinové mýdlo, balistická želatina) různými druhy munice. Následnou komparací jsme zjišťovali rozdíly mezi vzniklými kavernami. Použity byli různé metody měření od přímého použití měřidla, přes vylévání dutin vodou, měření rychlosti střel radarem, až po diagnostickou metodu počítačové tomografie nebo použití vysokofrekvenční kamery, která umožnila zachytit sekundární dutiny. Výsledky: Z experimentu byla získána celá řada důležitých parametrů, které vypovídají mnohé o chování střely v náhradním materiálu, jeho rychlosti, poloze nebo homogenity samotné střely během průletu náhradním materiálem. Z hlediska ranivosti je ovšem nejdůležitější parametr, ukazující nám objem sekundární dutiny, protože její objem se rovná objemu zničené tkáně. Lze tedy konstatovat, že největší ranivý efekt měla dle očekávání zakázaná tříštivá munice, která má mnohonásobně větší účinek než ostatní testované střely. Překvapením naopak byla munice s označením Black Mamba, která ač ji výrobce hodnotí opačně, má dle naměřených výsledků ranivý efekt nejmenší ze všech testovaných střel. Klíčová slova: Balistika, střelivo, palné zbraně, náhradní materiály, účinky střely, ranivá balistika 5

7 Abstract Title of thesis: Ballistic cavity origin characterisation; auxiliary materials of a standardised or a special military ammunition. Aim of thesis: The goal of this work is to provide a regularising framework suggesting structural changes of the auxiliary materials in the impact zone of the various ammunition. Methods: A ballistic experiment based upon the piercing test of various ammunition types. For these tests different barrier materials were used (e.g. glycerine, soap, ballistic gel). A comparative study of the various physical aspects of the cavities was exercised. Several diagnostic methods such as dimensions verification, water volume measurement, projectile speed radar check, computer tomography or the high speed camera were used to determine the secondary cavity specifics. Results: This thesis identified several key parameters determining projectile behaviour in the auxiliary materials. The major determinants were: speed, position or homogeneity of the projectile on the impact. However the major parameter defining the injury level was the concluded that the highest Injury level has the prohibited fragmentation effect ammunition. On the other hand it was pointed out that so called Black Mamba projectiles have lower injury effect, although manufactore claims otherwise. Key words: Ballistics, ammunition, firearms, auxiliary materials, projectile impact power, organic tissue injury level. 6

8 OBSAH 1 ÚVOD PŘEHLED LITERATURY TEORETICKÝ RÁMEC PRÁCE VŠEOBECNÁ BALISTIKA Vnitřní balistika Vnější balistika Přechodová balistika Terminální balistika Postterminální balistika ZBRANĚ A STŘELNÉ ZBRANĚ Hlaveň Závěr Bicí a spoušťové ústrojí Mířidla STŘELIVO Střela Výmetná náplň Zápalka Nábojnice Značení nábojů DRUHY RUČNÍCH STŘELNÝCH ZBRANÍ Dlouhé palné zbraně Krátké palné zbraně PORANĚNÍ VSTŘEL Vstřel z absolutní blízkosti Vstřel z relativní blízkosti VÝSTŘEL STŘELNÝ KANÁL Dynamickýúčinek Tříštivý/trhavý účinek střely Ranivý účinek střely Průbojný účinek Mechanické poškození STŘELA A JEJÍ ÚČINEK Historický vývoj střely Základní princip střely

9 3.9.3 Energetické poměry Konstrukce střely Základní účinky střely Účinek vs. Účinnost NÁHRADNÍ MATERIÁLY CHOVÁNÍ STŘELY V NÁHRADNÍCH MATERIÁLECH BALISTICKÁ ŽELATINA Složení a vlastnosti Výroba balistické želatiny GLYCERINOVÉ MÝDLO Složení a vlastnosti Výroba glycerínového mýdla POROVNÁNÍ ŽELATINY A MÝDLA Z HLEDISKA BALISTICKÉHO EXPERIMENTU CÍLE PRÁCE VÝZKUMNÉ OTÁZKY HYPOTÉZY METODIKA VÝZKUMU VÝZKUMNÉ METODY CHARAKTERISTIKA EXPERIMENTU POUŽITÝ MATERIÁL POUŽITÉ PŘÍSTROJOVÉ VYBAVENÍ PROTOKOL Z EXPERIMENTU ANALÝZA DAT Složky objektivního kritéria ranivosti Parametrizace účinku jednotlivých střel VÝSLEDKY DISKUZE SEZNAM LITERATURY SEZNAM ZKRATEK SEZNAM OBRÁZKU A TABULEK SEZNAM OBRÁZKŮ SEZNAM TABULEK PŘÍLOHY OBRAZOVÁ PŘÍLOHA POUŽITÉHO PŘÍSTROJOVÉHO VYBAVENÍ

10 Inteligentní hradla Spínací jednotka Balistický analyzátor Mobilní střelecká stolice Kamera Radar OBRAZOVÁ PŘÍLOHA NAMĚŘENÝCH DAT mm Luger FMJ - fotodokumentace, data z kamery a CT mm Luger Black Mamba - fotodokumentace, data z kamery a CT Magnum FMJ - fotodokumentace, data z kamery a CT Magnum Gold Dot - fotodokumentace, data z kamery a CT OBRAZOVÁ PŘÍLOHA POUŽITÉ MUNICE

11 1 ÚVOD Problematika vzniku střelných poranění a jejich následků je neustále v popředí zájmu širokého spektra představitelů nejrůznějších vědních oborů medicínských i technických. Současný technologický rozvoj umožnil vědcům, zaměřit se na biomechanické mechanismy působení střely, jak experimentálně, tak výpočetně. Simulace balistické zkoušky mohou hodně vypovědět o řešených problémech. Je však nutno zdokonalit mechanické vlastnosti materiálu vybraného z nabídky systému, který by měl chováním odpovídat strukturálním vlastnostem lidské tkáně (Raul et al., 2008). Vzhledem ke složitosti uspořádání, tvaru a stavby živého organismu není často známo, jakým způsobem a jakou mírou jsou mechanicky zatíženy jednotlivé struktury lidského těla. Lidské tkáně a živé organismy jsou z mechanického hlediska velmi složité a mají těžko předvídatelné chování. Výzkumy (Cunningham et al., 2003) zůstávají kontroverzní, při provádění experimentálního testovaní do živých (lidských) tkání. Nejen z hlediska vysoké finanční a časové náročnosti, ale také příručka lékařské etiky je hlavním důvodem pro omezení provádění testování na lidských subjektech nebo lidských ostatcích v tomto projektu. Experimentální zkoumání ranivých účinků střel je v současnosti realizováno zejména na modelových cílech, vyrobených z náhradních materiálů (balistická želatina, mýdlo, plastelína, směs petrolátu a parafinu apod.), méně často na živých zvířatech nebo izolovaných orgánech zvířat (Komenda a Juříček, 2003). V České republice se provádí statické měření profilu zranění na petrolát-parafinových blocích, jako náhradním materiálu. Ve světě (USA, Německo, Švýcarsko) se sledují profily zranění dynamickým měřením podle metodiky NATO postřelováním balistické želatiny nebo mýdla. Dlouhodobá praxe především zahraničních pracovišť potvrdila, že želatina a mýdlo jsou nejvhodnějšími náhradními materiály ke studiu jevů v oblasti ranivé balistiky. V některých oblastech však každý z těchto materiálů vykazuje velmi rozdílné vlastnosti. (Komenda a Juříček, 2003). Stisknutím spouště se přenese kinetická energie z lidského prstu na náboj, kde se vlivem chemické reakce - vznícením střelného prachu - energie zmnohonásobí. Expanze plynu v nábojové komoře je pasivními prvky zbraně usměrněna ve směru výstřelu a energie 10

12 této expanze je předána kulce během jejího pohybu v hlavni. Vystřelená kulka při zasažení cíle taktéž předává svou kinetickou energii, avšak díky malé ploše, kterou působí, tak činí mnohem destruktivnějším způsobem. K jedné události - výstřelu náboje - tak dochází k působení dvou sil. Jako první se projevuje síla působící na střelce a následně síla působící na cíl. První síla se projevuje mechanickým působením zbraně, druhá mechanickým působením projektilu. Střelné poranění je charakterizováno střelným kanálem, který lze definovat jako otvor vytvořený v materiálu pronikem střely. Střelný kanál má specifickou geometrii i velikost v závislosti na působících faktorech. Pro hodnocení účinku střely na konkrétní cíl je významný nejen tvar střelného kanálu po ustálení celého děje, ale i během pronikání střely materiálem. Po počáteční fázi přetlaku, který trvá několik mikrosekund, následuje fáze podtlaku. Dočasná dutina se smršťuje a v důsledku pružnosti tkání se opět rozpíná. Tyto radiální pulzace mají za následek zvýšení stupně poškození použitého materiálu. Použití vysokorychlostní kamery a transparentního náhradního materiálu nám umožní vnímat přesný průběh přenosu vlnění, zjistit rychlost střely, celý průběh chování bloku můžeme ve zpomalené opakované projekci zpřístupnit lidskému vnímání. S využitím software kamerového systému lze se záznamem dále pracovat, analyzovat odezvu bloku na pronik střely, stanovit okamžitý tvar, rozměry a objem dočasné dutiny ve zvoleném okamžiku, ale i jejich časové změny, stejně jako balistické parametry střely (např. úbytek rychlosti střely podél bloku, její vstupní i výletovou rychlost, průběh deformace střely a její stabilitu při proniku). K dalším diagnostickým vyšetřením, které nám mohou ukázat velikost strukturálních poškození tkáně nebo náhradního materiálu se používá počítačová tomografie (CT) nebo magnetická resonance (MR). 11

13 2 PŘEHLED LITERATURY Cílem práce je parametrizace vzniklých dutin v náhradních materiálech při použití různé munice. Při výběru literatury bylo tedy potřeba zaměřit se na získání základních údajů o zbraních a zbraňových principech (MOTÝL, J., MATRTAJ, P. 2007), na data o běžně používaném střelivu i střelivu nestandardním či zakázaném (KNEUBUEHL, B. 2004, 1994). Dále bylo třeba získat přehled o používaných náhradních materiálech, jejich vlastnostech a výrobě jednotlivých druhů (JUŘÍČEK, L. 2000). Také bylo třeba zjistit, jaká střelná poranění vznikají a za jakých podmínek, jaký může být jejich rozsah a výsledný efekt na živém či neživém materiálu (Hirt, M. 1996, KLEIN, L., FERKO A. 2004, KOMENDA, J., JUŘÍČEK, L. 2003). Prostudování článků popisujících různé balistické experimenty bylo nepostradatelné pro naplánování našeho vlastního experimentu. Nedílnou součástí práce byla i rešerše literatury pojednávající o metodologii (PLANKA, J. 1994). Základy teorie, metody a aplikace kvalitativního a kvantitativního výzkumu uvádí Hendl (2008, 2009). 12

14 3 TEORETICKÝ RÁMEC PRÁCE 3.1 Všeobecná balistika Věda o pohybu střely. Svoje začátky má ve starověku. První teoretická balistická bádání byla jak původní význam slova napovídá zasvěcena vrhu těles. Jejich autory byli Leonardo da Vinci v 15. a Galilieo Galilei v 16. Století (Kneubuehl, 2004). Za zakladatele teoretické balistiky je pokládán švýcarský matematik a fyzik Leonard Euler ( ). V 18. století se uskutečnila první měření počáteční rychlosti střely pomocí balistického kyvadla. V 19. století byly zformulovány první rovnice, které představovaly teoretický popis vnitrobalistických dějů. V odborné literatuře se lze setkat s různým druhem třídění podle různých kritérií, například: Balistika historická, klasická, moderní, teoretická, experimentální, kasuistická, vojenská, hlavňových zbraní, balistika raket, kriminalistická, porézní, ranivá, lovecká, sportovní. Základní třídění balistiky dle Planky (2010): vnitřní pohyb střely v hlavni vnější pohyb střely mimo hlaveň, od ústí zbraně k cíly přechodová pohyb střely bezprostředně po opuštění ústí hlavně, když na střelu ještě působí vytékající plyny terminální pohyb střely v cíly, její součástí je ranivá balistika postterminální pohyb střely po proniknutí cíle Vnitřní balistika Vnitřní balistika studuje děj výstřelu, při kterém dochází k hoření střeliviny v hlavni a k urychlení vymetení střely tlakem spalných plynů. Kinetická energie střely je v palné zbrani získávána přeměnou chemické energie střeliviny (Planka, 2010). 13

15 3.1.2 Vnější balistika Pokud by na střelu po opuštění hlavně nepůsobila zemská tíže a odpor vzduchu, pohybovala by se stálou rychlostí po přímce. Pomalá střela (kamenná koule vystřelená z historického kanónu) nebo vržený kámen mají největší problém se zemskou přitažlivostí; odpor vzduchu je zanedbatelný a dráha má tvar paraboly. Střely ručních planých zbraní putují po drahách, které mají tvar tzv. balistické křivky. Pod ostrým úhlem nahoru vystřelená, jednotná střela dosáhne vrcholu své dráhy, zemská přitažlivost zakřivuje dráhu dolu a odpor vzduchu střelu nestále zpomaluje. Sestupná část dráhy je kratší a v důsledku stabilizující rotace se střela odchyluje stranou. To dává balistické křivce její charakteristický, prostorový tvar (Planka, 2010). Obecně lze dělit síly působící na letící střelu na základní (tíže, odpor vzduchu) a doplňkové (Magnusová a Corilisova síla jsou pravidelné, mezi náhodné patří síla buzená asymetríí povrchu střely) (Planka, 2010) Přechodová balistika Ústím hlavně procházejí téměř tři čtvrtiny energie výstřelu. Podstatná část je realizována prachovými plyny ve formě tlaku, tepla a pohybu. Po opuštění ústí má chování těchto plynů významný vliv na střelu a chování zbraně. Úsťové plyny jsou původcem efektů známých jako rána výstřelu a záblesk. Složité děje probíhající na ústí hlavně při výstřelu jsou zatíženy mnoha proměnnými a jsou pouze pomocí experimentálních metod a empirie. Metody záznamu velmi rychlých dějů umožnili studovat vznik a vývoj tlakových polí v okolí ústí hlavně palných zbraní a popsat jejich jednotlivé fáze (Planka, 2010). Obrázek 1 - Proudění na ústí hlavně pistole (Planka, 2010) 14

16 3.1.4 Terminální balistika Zkoumá děje při pohybu střely v živém či neživém cíly, do kterého přestoupila ze vzduchu. Patří sem ranivá balistika a biobalistika, které zkoumají otázky účinků střel na tělo člověka nebo zvěře. Ranivá balistika může mít přívlastky jako například vojenská nebo lovecká pro odlišení specifiky používaných zbraní, střel a požadovaných účinků v cíli. Určuje i ranivost daného střeliva. Ranivost závisí na objemu střelného kanálu. Pro dosažení většího objemu se používají různé způsoby, je to v úpravě střely na větší účinek a zvýšení rychlosti (Kneubuehl, 2004). Obrázek 2 - Zóny poranění tkáně pronikající střelou, Šafr: A.1-trvalý střelný kanál, 2-zóna zhmoždění, 3-dočasný střelný kanál (zóna molekulárního otřesu), B. schematické znázornění vzhledu dočasného střelného kanálu v jednom okamžiku, v porovnání s trvalým střelným kanálem Postterminální balistika Zabývá se otázkami, které probíhají poté, co střela nebo její fragment nebo fragment cíle v podobě sekundární střely (obecně projektil) opustí cíl. 3.2 Zbraně a střelné zbraně Zbraň je souhrnný název pro prostředek k obraně, útoku, nebo k usmrcení zvěře za účelem obživy. Původně pojem zbraň vyjadřovala pouze prostředek boje. Aby bylo možné pravidelným nácvikem zlepšit použití zbraní v boji, vznikly sportovní střelecké disciplíny. Zbraně se rozdělují na zbraně úderné, sečné, bodné (tzv. chladné zbraně) a vrhací zbraně. Střelné zbraně patří mezi vrhací zbraně. Proti zbraním stojí ochranné nebo obranné prostředky, které slouží k ochraně citlivých oblastí lidského těla (např. 15

17 neprůstřelné vesty, přilby, v dřívějších dobách zbroj). Tyto prostředky jsou součástí výstroje policejních a vojenských složek (Kneubuehl, 2004). Střelná zbraň je stroj či zařízení určené k usmrcování osob a zvířat nebo k ničení objektů na dálku vrženými tělesem (střelou) nebo předmětem konstrukčně odvozeným, jejichž střelu uvádí do pohybu okamžité uvolnění velkého množství energie. Ruční zbraň zpravidla může nosit a ovládat při střelbě jediná osoba. Zbraně rozdělujeme podle různých hledisek: a) Podle zdroje hnací energie střely na: mechanické - využívají zvyšovanou nebo transformovanou energii lidských svalů (luk, kuše, prak) plynové - využívají energii vzduchu nebo jiného plynu mechanicky stlačeného nebo vytištěného (foukačky, vzduchovky, větrovky a plynovky) palné - pracují na základě okamžitého uvolnění chemické energie střelného prachu nebo jen nárazové směsi a její přeměnou v energii mechanickou a tepelnou (pistole). b) Podle určení střelné zbraně na: lovecké - slouží při výkonu myslivosti, k lovu, k odstřelu zvířat sportovní - jsou určeny ke střelbě na pevný nebo pohyblivý terč při sportovních akcích různého charakteru obranné - používají se pro účely obrany osoby nebo majetku (pistole, brokovnice a pod.). c) Podle způsobu nabíjení a používání střeliva na: předovka - tlejákové, kolečkové, křesadlová, perkusní zadovky - pistole, pušky, jednoranovky, opakovačky d) Podle způsobu ovládání při střelbě na: krátké - hlaveň do 30 cm nebo zcela do 60 cm (Samopal vz. 61) dlouhé-(samopal vz. 58) e) Podle stupně automatizace mechanismu - nabíjení je zajištěno samočinnou funkčností závěru pomocí tlaku palných plynů nebo stlačených plynů: 16

18 automatické - samočinné (plnoautomatické) - spoušťové ústrojí umožňuje střelbu dávkami (Samopal vz střelba dávkami) poloautomatické - samonabíjecí - spoušťové ústrojí dovoluje střelbu jen jednotlivými ranami (Pistole vz. 82) neautomatické: jednoranové, opakovací f) Podle uzamčení závěru palné zbraně na: neuzamknuté - (Pistole vz. 80) částečně uzamčena - (Berreta F 92) uzamčeny - (Pistole vz. 75) g) Podle pohonu funkčního mechanismu, to je na s využitím: lidské síly - (puška - vzduchovka) impulsu výstřelu - (pistole) impulsu odebraných plynů - (kulomet) jiného zdroje h) Podle počtu hlavní na: jednohlavňové vícehlavňové i) Podle vývrtu hlavně na: s hladkým vývrtem - brokovnice, flobertky, plynové, narkotizační s polygonovým - zvláštní typ drážkovaného vývrtu, pravidelný mnohoúhelník (rotační kování hlavně), (Pistole vz. 82), s drážkovaným - zkosený (Glock), - klasický (Pistole vz. 75). j) Podle účelu a konstrukce palné zbraně na: flobertky malorážka pistole revolvery pušky: vojenské, odstřel, útočné (karabiny), kulovnice - lovecké pušky samopaly: malé, velké 17

19 brokovnice: lovecké, policejní a vojenské elektromagnetické kombinované granátomety narkotizační distanční signální k) Další typy zbraní: taser - ruční zbraň, vystřelující na krátké vzdálenosti dva vodiče, kterými je přiveden elektrický proud o vysokém napětí akustická zbraň - využívá účinek ultrazvuku nebo infrazvuk na centrální nervovou soustavu částicové zbraň - která ničí cíl vysokou koncentrací vyzářené energie a tepelnými účinky laserová zbraň - konstruována na principu laseru, účinný prvek je laserový paprsek elektromagnetická zbraň - ruční nebo jiná, využívající mikrovlnné záření světelného (paprsku) záblesku s vysokou intenzitou nebo stroboskopický efekt a jeho účinek na centrální nervovou soustavu člověka 18

20 Obrázek 3 - Krátká kulová zbraň - pistole ( Hlaveň Hlaveň je nejdůležitější a vývojově nejstarší částí palné zbraně. Jedná se o trubku, v jejímž vnitřním prostoru (vývrutu) dochází k urychlování střely. Na zadním konci hlavně, v rozšíření vývrutu, je nábojová komora, která svými rozměry a tvarem odpovídá příslušnému typu náboje. Střelivo, které je možno tedy používat, je tak jednoznačně určeno tvarem nábojové komory (Sellier & Kneubuehl 1994). Vývrt hlavně může být hladký, nebo opatřený drážkováním, které je stočené do šroubovice. Hladké hlavně slouží ke střelbě kulových nebo šípových střel. Při výstřelu z hlavně s drážkovaným vývrtem získává střela rychlou rotaci kolem své podélné osy. Tato rotace zajišťuje relativně neměnnou (stabilní) polohu střely na dráze letu. Výstupky mezi drážkami se nazývají pole (Sellier & Kneubuehl, 1994). Průměr vývrtu hlavně se nazývá ráže. Ráže drážkovaných hlavní zpravidla udává průměr měřený v polích. U brokovnic zbraní s hladkým vývrtem hlavně se ráže vyjadřuje zvláštním způsobem. Broková ráže je číslo, udávající počet olověných koulí s průměrem vývrtu dané hlavně, jejichž celková hmotnost je jedna anglická libra. 19

21 Drážkový vývrt je charakterizován stoupáním vývrtu, což je délkový úsek měřený ve směru osy hlavně, na němž se střela otočí jedenkrát kolem své podélné osy. Místo stoupání vývrtu se někdy uvádí úhel sklonu drážek (úhel stoupání vývrtu) (Kneubuehl, 2004). Obrázek 4 - Hlaveň s drážkovým vývrtem a definice ráže (Kneubuehl, 2004) Závěr Konstrukce zbraní nabíjených zezadu vyžadovala vývoj zařízení, kterým by se zadní konec hlavně před nabitím otevřel a po nabití uzavřel. Toto zařízení se nazývá závěr. U prvních zezadu nabíjených zbraní bylo úlohou závěru co možná nejlepší utěsnění hlavně při výstřelu. Poté, co tuto funkci převzala kovová nábojnice, stalo se úkolem závěru podepření nábojnice proti působícímu tlaku plynů. Aby závěr odolal vysokému tlaku plynů, bývá u zbraně připravené k výstřelu mechanicky zajištěn (uzamčen). Pouze u zbraní s nízkým výkonem, které mají závěr neuzamčený, plní tuto funkci setrvačná hmotnost závěru (Kneubuehl, 2004). Otevírání a zavírání závěru lze provést ručně nebo prostřednictvím výstřelu (nabíjecího cyklu). Při automatickém pohybu závěru se k opětovnému nabití zbraně využívá energie předcházejícího výstřelu, buď ve formě energie zpětného rázu, nebo energie části plynů odebraných přímo z hlavně zbraně. U zbraní s odběrem plynů je v přední polovině hlavně vyvrtán otvor (kanálek). Jím se odvádí část plynů proti pístu, který pomocí svého dříku nebo spojovací tyče odemyká a otevírá závěr. Proces odemykání závěru začíná v okamžiku, kdy střela míjí odběrový kanálek (Kneubuehl, 2004). 20

22 Obrázek 5 - Plastový závěr pro Glock 17 ( U zbraní střílejících z otevřeného závěru je závěr před výstřelem v otevřené poloze. Po stisknutí spouště se závěr začne pohybovat dopředu a do nábojové komory zasune náboj. Zápalník je zpravidla pevnou součástí závěru a zápalku aktivuje již při zasouvání náboje do nábojové komory. Působením tlaku plynů při výstřelu se závěr otevírá a pohybuje směrem dozadu, do výchozí polohy (Kneubuehl, 2004). Obrázek 6 Otevřený-dynamický, odemčený závěr (vlevo), uzavřený uzamčený závěr (Planka 2010) U zbraní střílejících z uzavřeného závěru je závěr před výstřelem uzavřen. Zápalník nebo úderník jsou samostatnými součástmi. Po výstřelu se závěr pohybuje dozadu, přičemž vyhodí vystřelenou nábojnici. Poté se závěr vrací do své přední uzavřené 21

23 polohy, přičemž do nábojové komory zasune nový náboj. U zbraně s uzavřeným závěrem a připravené k výstřelu je v nábojové komoře náboj, naproti tomu u zbraně s otevřeným závěrem je nábojová komora před výstřelem prázdná (Sellier & Kneubuehl, 1994) Bicí a spoušťové ústrojí Každá palná zbraň má zařízení, které slouží k iniciaci náboje. Nazývá se bicí a spoušťové ústrojí a konstrukčně i funkčně bývá často úzce spjato se závěrem. Podstatnými součástmi bicího a spoušťového ústrojí jsou úderník, bicí kohout, bicí pružina, spoušťová páka, pružina spouště a spoušť. Energii potřebnou k odpálení náboje dodává bicí pružina. Bicí pružina se napíná různými způsoby. U zbraní s jednočinnou spouští (SA Single-Action) se pružina napíná buď ručně (nabíjecím pohybem závěru, napnutím bicího kohoutu), nebo u samonabíjecích zbraní zaklouzávajícím závěrem. Nechtěnému výstřelu brání pojistky, které jsou součástí bicího a spoušťového ústrojí. Nejobvyklejší způsob zajištění spočívá v zabránění pohybu spouště. Míra spolehlivosti zajištění je mimo jiné dána vzdáleností pojistného prvku od místa, kde dochází k iniciaci náboje čím je tato vzdálenost kratší, tím je pojistka bezpečnější. Moderní zbraně proto obvykle mají pojistku bicího kohoutu nebo úderníku (Kneubuehl, 2004) Mířidla Dráha střely ve vzduchu se vlivem působení tíhové síly zakřivuje, proto musí záměrná a podélná osa vývrtu hlavně svírat určitý úhel záměrný úhle. Záměrný úhel se nastavuje pomocí mířidel (Kneubuehl, 2004). Existují dva zásadně odlišné druhy mířidel. S otevřenými mířidly se na cíl míří pomocí dvou bodů, které jsou od sebe co možná nejvíce vzdáleny. Dále od očí se nachází muška, blíže očí hledí. Při míření střelec klade cíl, mušku a hledí do jedné přímky záměrné. Záměrná svírá s podélnou osou vývrtu hlavně úhel záměrné. Největší nevýhodou otevřených mířidel je rozdílná vzdálenost hledí, mušky a cíle od oka střelec nemůže vidět ostře všechny tři body najedou. Tím je míření značně ztíženo, navíc dochází k velkému namáhání mířícího oka. 22

24 Obrázek 7 - Otevřená mířidla (vlevo), optická mířidla pušková ( U optických mířidel jsou nevýhody otevřených mířidel zcela vyloučeny. U zaměřovacího dalekohledu se rovina cíle promítá do roviny prostředku zamíření (nitkového kříže nebo záměrné osnovy). Střelec tak zároveň vidí ostrý obraz mířidel i cíle. Záměrný úhel se nastaví skloněním optické osy dalekohledu vzhledem k ose vývrtu hlavně (Kneubuehl, 2004). 3.3 Střelivo Střelivo je souhrnný název pro veškerý materiál, který střelné zbraně používají při střelbě. Typickým střelivem palných zbraní je náboj tvořený střelou, výmetnou náplní a iniciátorem (zápalkou). U tzv. jednotného střeliva jsou všechny komponenty střeliva, potřebné k provedení jednoho výstřelu, spojeny do jednoho celku jednotného náboje. Nabíjí-li se střela odděleně od ostatních součástí (výmetné náplně a iniciátoru), hovoříme o děleném střelivu. Je-li výmetná náplň součástí střely a během svého hoření se pohybuje se střelou, jedná se o raketové střelivo (Kneubuehl, 2004). 23

25 Jednotný náboj tvoří (kromě speciálních konstrukcí) zpravidla čtyři základní prvky. Obrázek 8 - Základní součásti jednotného náboje (Kneubuehl, 2004) Střela Část sestavy náboje pro palnou zbraň nebo projektil vymetený z hlavně plynové zbraně. Při výstřelu opouští vývrt hlavně s danou rychlostí, energií a požadovanou stabilitou směrem k cíli (Planka, 2010) Výmetná náplň Úlohou výmetné náplně, nebo jiného zdroje potenciální energie, je udělit střele rychlost, čili urychlit střelu. K tomu je podle základních fyzikálních zákonů nutné působení síly, kterého se dosahuje nejrůznějšími způsoby. Využívá se síla napjaté pružiny (pružinové pistole), napnutých pryžových pásů, ale i elektromagnetická síla. Zdaleka nejčastěji se však používá tlak plynu, který tlačí na dno střely, a tak vyvolává potřebné silové působení. Tlak plynu lze vyvinou opět nejrůznějším způsobem: mechanickým stlačením plynu (pístové vzduchové pistole) odběrem plynu z tlakové nádoby (vzduchové zbraně nebo zbraně na CO2) vytvoření velkého množství plynu v malém prostoru hořením výmetné náplně U střelných zbraní středního a většího výkonu se prosadil posledně jmenovaný způsob. Jako hnací slože přichází v úvahu pouze také střeliviny, které při hoření uvolňují veliké množství plynu. K dosažení vysokého tlaku plynu musí hoření probíhat v malém 24

26 uzavřeném prostoru. K hoření je potřebný kyslík. Hnací slože proto musí obsahovat složku, která kyslík obsahuje ve své chemické struktuře (Sellier & Kneubuehl, 1994) Zápalka Úkolem zápalky je zajistit vznícení prachové náplně. K tomuto účelu slouží malé množství výbušniny, citlivé na náraz nebo tření (iniciační výbušniny). Zápalková slož na bázi třaskavin musí vyvinout takové množství tepla a horkých plynů, aby zajistila okamžité a co nejrovnoměrnější zažehnutí výmetné náplně v celém jejím objemu. Obrázek 9 - Tvary prachových zrn (Sellier, Kneubuehl, 1994) Více než sto let se k zážehu výmetných náplní používala prakticky jediná zápalková slož: třaskavá rtuť (chemický název: fulminát rtuťnatý). Ke zvýšení energetického obsahu se k ní přidával ledek (dusičnan draselný). Když se zápalková slož začala používat k iniciaci bezdýmového prachu, který se objevil koncem 19. Století, docházelo k silné korozi vývrtů hlavní. Příčinou byl kyselinotvorný dusičnan draselný. Kolem roku 1920 byla vynalezena zápalková slož Sinoxid, která neobsahovala rtuť ani ledek. Jejími hlavními složkami byly tricinát olova (trinitroresorcinát olova), tetrazen a dusičnan barnatý. Nová zápalková slož se postupně prosazovala u různých druhů nábojů. V polovině 20. Století se při výrobě zápalek slože na bázi rtuti na západě již témě nepoužívaly, v Československu se však uplatnily ještě v 2. polovině 20. století. Nevýhodou slože Sinoxid byl poměrně velký obsah olova. Další vývoj směřoval k bezolovnatým iniciačním látkám (příklad: slož Sinoxid firmy Dynamit Nobel AG). Tricinát olova byl nahrazen dinitrodiazofenolem, svého nástupce se dočkal i dusičnan barnatý. Změny ve složení umožnily snížení obsahu těžkých kovů ve výstřelových zplodinách, což bylo velmi důležité především pro střelbu na uzavřených střelnicích. U běžných nábojů ručních palných zbraní se setkáme prakticky pouze se třemi typy zápalek. U nábojů s okrajovým zápalem je zápalková slož laborována v prolisu okraje dna náboje. K aktivaci dochází mechanicky, úderem na okraj náboje. Okrajový zápal lze používat pouze u nábojů s poměrně nízkým maximálním tlakem, neboť okraj náboje se 25

27 zápalkovou složí má poměrně tenkou stěnu. Výhodou nábojů s okrajovým zápalem je jejich jednoduchá a levná výroba. Podstatnou součástí dalších dvou používaných typů zápalek je kovový kalíšek, ve kterém je laborována zápalková slož. Kalíšek se vkládá do příslušného otvoru (jímky) uprostřed dna nábojnice. Náboje s tímto typem zápalky mají tzv. středový zápal. Aby se dopadová energie úderníku účinně předala zápalce, je nutné stlačit zápalkovou slož proti pevné překážce kovadlince. U zápalek typu Boxer je kovadlinka součástí zápalky. Zápalka je tak samostatným plně funkčním celkem. K zažehnutí výmetné náplně dochází průšlehem plamene od zápalky kanálkem (zátravkou) v ose dna nábojnice. U nábojů, které používají zápalky typu Berdan, je kovadlinka součástí dna nábojnice. Kvůli kovadlince nemůže být ve dně nábojnice jediná centrální zátravka, bývají zde proto dvě a více zátravek, rozmístěných po obvodu kovadlinky (Sellier & Kneubuehl, 1994). Obrázek 10 - Základní druhy zápalek, z leva: Okrajový zápal, Boxer, Berdan (Kneubuehl, 2004) Nábojnice Vznik zbraní nabíjených zezadu provázely různé problémy, které se podařilo odstranit teprve s vynálezem kovové nábojnice. Nábojnice při výstřelu plní důležité funkce: Utěsňuje spalovací prostor proti úniku silně stlačných plynů zadní části hlavně. K dosažení těsnicího účinku se využívá vysokého tlaku plynů, který nábojnici deformuje a přitiskne její plášť ke stěně nábojové komory, čímž se dokonale zabrání úniku plynů z hlavně. Zároveň je bicí mechanismus zbraně nábojnicí chráněn proti erozivnímu působení prachových plynů Vyhozením vystřelené nábojnice se z nábojové komory odstraní značná část tepla vytvořeného při výstřelu. Nábojová komora se tak zahřívá pomaleji 26

28 Nábojnice slouží jako spojovací prvek všech ostatních částí náboje střely, výmetné náplně a zápalky zasunutím nábojnice do nábojové komory je zároveň přesně dána poloha střely a zápalky nábojnice zajišťuje potřebnou velikost výtahové síly střely. Tato veličina podstatně ovlivňuje rovnoměrnost hoření prachové náplně nábojnice vede střelu v počáteční fázi jejího pohybu, než dojde k zaříznutí střely do vývrtu Výtahová síla, vedení střely a umístění střely mají vliv na přesnost střelby. Odvod tepla má význam především u zbraní střílejících dávkou. Zvýšení výkonu palných zbraní se dosahuje především zvětšením prachové náplně. Objem nábojnice není možné zvětšovat pouze jejím prodlužováním, neboť u Dlouhých nábojnic s dnovou zápalkou dochází k problémům rovnoměrným zažehnutím prachové náplně. Plášť větších nábojnic má proto obvykle větší průměr, než je ráže střely. Plášť a krček nábojnic má proto obvykle větší průměr, než je ráže střely. Plášť a krček nábojnice spojuje tzv. přechodový kužel komolého tvaru (Sellier & Kneubuehl, 1994). Nábojnice musí v nábojové komoře zaujmout vždy stejnou polohu. Přesného vymezení polohy nábojnice se dosahuje jejím opřením. Postupně se vyvinulo několik způsobů opření nábojnice v nábojové komoře, odpovídajících různému tlakovému zatížení během výstřelu. Obrázek 11 - Tvary nábojnic a způsoby jejich opření v nábojové komoře (Sellier, Kneubuehl, 1994) 27

29 okrajová nábojnice má svůj původ v nábojnicích s okrajovým zápalem.okraj dna nábojnice přesahuje přes obvod pláště a zajišťuje opření nábojnice na zadním konci nábojové komory. Existují lahvovité i válcovité okrajové nábojnice. Válcové okrajové nábojnice bez opěrného kuželu jsou typické pro revolverové náboje. Zástupcem nábojů s okrajovou lahvovitou nábojnicí je francouzský náboj ráže 8 mm Lebel, jeden z nejstarších nábojů s kovovou nábojnicí a náplní nitrocelulózového prachu nábojnice nákružkem: kritickým místem nábojnice je přechod mezi dnem a pláštěm nábojnice. U nábojnic s velmi vysokým tlakem se proto právě tato část opatřuje zesílením, které zároveň slouží k opření v nábojové komoře. Toto zesílení se nazývá dosedací nákružek. Jeho přítomnost ukazuje, kromě jiného, na velmi vysokou počáteční energii. Nábojnice s nákružkem najdeme především v výkonných loveckých nábojů nábojnice bez okraje: nejpoužívanější konstrukce. Průměr dna nábojnice nepřekračuje průměr pláště. Náboje s bezokrajovou nábojnicí se snadněji nabíjejí do zásobníků, což vysvětluje jejich značné rozšíření. Nábojnice s v nábojové komoře opírá o dosedací kužel. U válcových nábojnic zajišťuje opření hrana ústí nábojnice. Bezokrajové nábojnice se používají především u střeliva pro pistole a vojenské automatické zbraně (Kneubuehl, 2004) Značení nábojů U označování nábojů se setkáme se dvěma základními způsoby: evropským a angloamerickým. Oběma je společné, že určují nejen míry náboje, ale i příslušné rozměry hlavně zbraně (nábojové komory, průměru vývrtu hlavně). U mnoha nábojů se setkáme s oběma druhy označení. Evropské označení náboje má zpravidla tento tvar: Ráže délka nábojnice doplňkové označení Ráže a délka nábojnice se udávají v milimetrech. Ráže tradičně udává přibližný průměr vývrtu hlavně, měřený v polích vývrtu příslušné zbraně. V ojedinělých případech se ráže uvádí průměrem střely. Angloamerické označení rovněž udává velikost ráže (v palcích), která však často přímo s průměrem vývrtu hlavně nebo střely nesouvisí. Angloamerické označení má obvykle tuto podobu: Ráže doplňkové označení. V tomto případě z označení vyplývají důležité rozměry náboje a hlavně zbraně, pro níž je náboj určen. U starších nábojů se často uvádí 28

30 druhé číslo, uvádějící hmotnost černého střelného prachu v grainech. Z hmotnosti prachu lze soudit na balistický výkon náboje. Výjimku z těchto pravidel představuje například původně vojenský náboj ráže Springfield, kde číslo 06 označuje rok zavedení (1906). Číslo oddělené od označení ráže lomítkem vypovídá o použití střely menší ráže v náboji, jehož původní rozměry nábojnice zůstaly jinak zachovány (s výjimkou upraveného krčku v přední části nábojnice) (Kneubuehl, 2004). 3.4 Druhy ručních střelných zbraní Palné zbraně se rozdělují podle svého způsobu ovládání, konstrukce a funkčního principu: podle způsobu ovládání: zbraně, které se při střelbě drží v jedné ruce, nazýváme krátké plané zbraně. Pokud je při střelbě nutné zbraň držel oběma rukama, hovoříme o dlouhých palných zbraních podle funkčního principu: musí-li se u zbraně před každým výstřelem náboj ručně nabít do nábojové komory, jedná se o jednoranovou zbraň. Pokud lze nový náboj do nábojové komory zasunout ze zásobníku, pomocí ručně ovládaného závěru, jedná se opakovací zbraň. Je-li nábojová komora po každém výstřelu automaticky znovu nabita, a zbraň střílí jednotlivými ranami, jedná se o samonabíjecí zbraň. U plně automatických zbraní lze jedním stisknutím spouště provést více výstřelů, následujících bezprostředně po sobě dlouhé lovecké palné zbraně se dále rozdělují podle provedení vývrtu hlavně. Zbraně s hladkým vývrtem se nazývají brokovnice, zbraně s drážkovaným vývrtem se nazývají kulovnice Krátké palné zbraně se dělí na dvě typické skupiny. U pistolí tvoří nábojová komora a hlavně pevný celek. Revolvery mají několik nábojových komor, uspořádaných v otáčivém válci za hlavní (Kneubuehl, 2004) Dlouhé palné zbraně Vojenské dlouhé palné zbraně (s výjimkou odstřelovačských pušek) jsou většinou automatické. U moderních konstrukcí se uplatňuje prakticky výhradně princip odběru plynů z hlavně. 29

31 Zbraně střílející dávkou se obvykle dělí na útočné pušky, sloužící jako osobní zbraň vojáků, a lehké kulomety, které se používají jako podpůrná zbraň jednotek. Útočné pusky mají zásobník zpravidla na nábojů a volič režimu střelby, který umožňuje střelbu jednotlivými ranami, dávkou nebo krátkou dávkou tří výstřelů (Kneubuehl, 2004). Obrázek 12 - Útočná puška M4 A3 (vlevo), kulomet M60E40 (Lauber, Motýl, Matrtaj 2007) Krátké palné zbraně Pod označením pistole budeme dále rozumět samonabíjecí pistoli. U těchto zbraní jsou náboje uloženy v zásobníku, z něhož se nabíjejí do nábojové komory. Kapacita zásobníku je zpravidla 8-16 nábojů. Moderní pistole mají obvykle dvojčinné spoušťové ústrojí, které zvyšuje jejich pohotovost ke střelbě. Natažení bicího ústrojí dvojčinnou spouští se může uplatnit pouze při prvním výstřelu. Při dalších výstřelech se bicí ústrojí napíná samočinně s využitím energie zpětného rázu závěru. Obrázek 13 - Pistole Glock 17 (vlevo), Revolver Norica 38 Magnum (Lauber, Motýl, Matrtaj 2007) Revolvery se téměř výlučně konstruují jak opakovací zbraně. S napnutím kohoutku se zároveň pootočí nábojový válec doleva nebo doprava, podle typu revolveru a před hlaveň se nastaví další nábojová komora s nábojem. Podle velikosti zbraně a výkonu 30

32 střeliva činí kapacita nábojového válce revolveru obvykle 5-6 nábojů. Revolvery na náboje s okrajovým zápalem (ráže.22) mají často ještě větší kapacitu nábojového válce (Kneubuehl, 2004). 3.5 Poranění Střela - (běžná nebo speciální), zdeformovaná střela, zbytky pláště a jádra střely. Vedlejší produkty výstřelu - povýstřelové zplodiny - zbytky kovů vzniklé otěrem střely v hlavni, fragmenty kovů zápalky, zbytky zápalkové slože, nespálená a popálená prachová zrna, plyny vznikající hořením střelného prachu. Kovové částice mohou být tvořeny prvky Pb, Cu, Ni, Fe, Sn, Sb, Ba, popřípadě dalšími (Planka, 2010). Střelná poranění jsou způsobena jedinečným účinkem střelné zbraně. Průbojná schopnost projektilu je dána schopností pronikat tkání. Projektil může díky své průbojnosti způsobit: průstřel - projektil proniká do těla otvorem označeným jako vstřel, prochází jím za vzniku střelného kanálu a tělo opouští otvorem označeným jako výstřel zástřel - projektil do těla pronikne, vytváří kratší či delší střelný kanál a zůstává na jeho konci nástřel - projektil zasáhne povrch těla a nemá již dostatek energie k tomu, aby do těla pronikl postřel - střela zasáhne organismus jen tečně, projektil sklouzne po povrchu a zanechává na kůži různě hluboký oděrek 3.6 Vstřel Vstřel (místo vstupu do cíle) Vzhled vstřelu závisí na druhu zbraně, úhlu dopadu, vzdálenosti, ze které bylo vystřeleno a na anatomických poměrech postižené krajiny, případně na přítomnosti a druhu oděvu nebo balistické ochrany. Při dopadu projektilu se kožní tkáň roztříští v rozsahu jeho čelní plochy na mikroskopické částečky. V podobě gejzíru se částečky pohybují proti směru pohybu projektilu. Projektil pronikající kůží, se tře svou čelní a boční plochou o tkáň v 31

33 bezprostředním okolí vyraženého otvoru v kůži. Tak vzniká základní charakteristika vstřelu. Tyto znaky má každý vstřelový otvor bez ohledu na to, z jaké vzdálenosti bylo vystřeleno. Vstřel je však charakterizován i vedlejšími faktory střelení (zbytky nespáleného střelného prachu, saze, kovové mikročástečky), které vylétají z hlavně za projektilem a uplatní se obvykle jen do vzdálenosti dvojnásobku délky hlavně použité zbraně (Planka, 2010) Vstřel z absolutní blízkosti Ústí hlavně je přiloženo nebo vtlačeno do kůže, tlak plynů kůži cípatě trhá. plamen, plyny, kouř a prachová zrna vnikají do podkoží a vytvářejí plynovou ( kouřovou ) dutinu (12 Karlovarská právní revue 2/2008). Obrázek 14 - Vstřel z absolutní blízkosti v závislosti na úplnosti kontaktu a úhlu přiložení hlavně (Šafr, Hejna, 2010) K roztržení vstřelu v pokožce dochází tehdy, je-li střeleno přes tkaninu (např. přes košili), tkanina se ovšem také trhá. Je-li ústí hlavně přiloženo nebo vzdáleno asi do 1 1,5cm od povrchu, může vzniknout otisk čelní části zbraně, mířidel, předního čela tlumiče. Otisk je tvořen kouřem, oděrkou, krevním výronem nebo drobnými ranami, anebo je kombinován z výše uvedených složek. vzácněji jde o otisk úplný (při střelbě kolmo na povrch těla), častěji neúplný (12 Karlovarská právní revue 2/2008) Vstřel z relativní blízkosti Jsou uplatněny buď všechny, nebo jen některé vedlejší produkty výstřelu, a to v závislosti na vzdálenosti ústí hlavně. na nejkratší vzdálenost působí plamen, na delší plyny, na ještě delší kouř a na nejdelší vzdálenost působí prachová zrna a kovové 32

34 částice. Plamen působí ožehnutí zejména vláken umělých tkanin, vzácně vlny, prakticky nikdy bavlny, výjimečně též chlupů nebo vlasů. Účinkuje do vzdálenosti 1 2 cm. Plyny účinkují mechanicky a chemicky. Mechanický účinek spočívá v roztržení a tím i zvětšení vstřelu, a to na vzdálenost asi do 5 10 cm (u pušky i větší). Chemický účinek spočívá v tvorbě karbonylhemoglobinu a karbonylmyoglobinu. Chemický účinek lze pozorovat do vzdálenosti několika málo milimetrů kolem začátku střelného kanálu při vzdálenosti ústí hlavně asi do 5 cm (12 Karlovarská právní revue 2/2008). Obrázek 15 - Vstřel z relativní blízkosti. 1-lem znečištění, 2-lem odření, 3-lem očazení, 4-lem prachových zrn (Šafr, Hejna, 2010) 3.7 Výstřel Výstřel vzniká po té, co projektil projde tělem/cílem (pokud k tomu dojde), kůže se vypne a na vrcholu jejího vyklenutí proráží střela pokožku. Výstřel bývá při střelbě z větší vzdálenosti obvykle větší než vstřel, což je zapříčiněno tím, že střela při průniku tělem na sebe nabaluje části tkáně, úlomky kostí nebo se deformuje. Může se také stát, že vychází z těla uchýlená od dlouhé osy (např. bokem). Výstřel má tvar nepravidelný, hvězdicovitý, cípatý, rozparkovitý. U krátkých palných zbraní je často výstřel štěrbinovitý, podlouhlý (není okrouhlý) a okraje jsou vychlípeny ven. Střely s vysokou rychlostí vytvářejí výstřel roztržený. Jedna střela může vytvořit dva i více výstřelů, např. tím, že se střela roztrhne na dvě samostatné části (nárazem na kost, zuby), nebo při deformaci kosti vlivem nárazu střely 33

35 dostane úlomek kosti takovou energii, že s sám stává projektilem s vlastní dráhou pohybu. Při střelbě z blízkosti bývá větší vstřel než výstřel, protože se kůže a tkáň trhá účinkem plynů (Šafr, Hejna 2010). 3.8 Střelný kanál Střelný kanál (kaverna) rána, kterou vytváří střela uvnitř těla svým průnikem. Obsahuje pohmožděnou tkáň, sraženou krev, popř. příměs cizích předmětů a látek vnesených do rány střelou a plyny vznikajícími při výstřelu. Střelný kanál může být přímočarý, obloukovitý nebo ohnutý pod ostrým úhlem. Přímočarý kanál - nalézáme při přímém průletu střely, jejíž pohyb nebyl ničím omezen. Obloukovitý kanál - vzniká při šikmém dopadu střely na pevnou tkáň po které se projektil sklouzne Střelný kanál ohnutý pod ostrým úhlem vzniká nárazem projektilu na kost a následným odrazem od ní zpět do tkáně (Planka, 2010). Obrázek 16 - Obloukovitý kanál v bloku mýdla (Planka, 2010) Dle Planky (2010) platí, že se průměr střelného kanálu trychtýřovitě rozšiřuje ve směru letu střely nabalováním tkáňových částic; jen v kostech zůstává střelný kanál jako otvor, v jiných orgánech je většinou vyplněn tkáňovou drtí. Směr střelného kanálu nejsnáze zjišťujeme při zasažení ploché kosti (kosti lebky, hrudní kost, lopatka, lopata kyčelní), zvláště ploché kosti, která je ve směru letu nálevkovitě rozšířena. Střelný kanál vzniká pronikáním projektilu tkáněmi, ale svým rozsahem neodpovídá velikosti projektilu. V měkkých tkáních jsou stěny kanálu nerovné, v kosti a chrupavčité tkáni mohou být i hladké. V místě, kde opouští projektil kost, zvláště 34

36 plochou, dochází k trychtýřovitému vytržení kostní tkáně. Trychtýř se rozšiřuje po směru dráhy letu projektilu (Planka, 2010). Střelný kanál bývá vyplněn roztříštěnou tkání, krevní sraženinou a úlomky kostí. Při zástřelu na jeho konci zůstává projektil. Vrstva úrazové nekrozy - její šířka závisí na kinetické energii střely. Je tvořena rozdrcenou a tkání propadající nekroze. Vrstva molekulárního tkáňového otřesu - její šířka také závisí na kinetické energii střely a je charakterizována drobnými krevními výrony (Šafr, Hejna 2010). Z mechanického hlediska vzniká po průletu projektilu nejprve pulsující tzv. dočasná dutina, která se ustálí a přejde v dutinu trvalou. Pojmem "Narrow Chanel" se označuje část kanálu, kde se střela ještě pohybuje stejnou rychlostí a směrem. Tvar a délka střelného kanálu závisí na mnoha faktorech. Mezi hlavní patří dopadová rychlost střely na cíl, úhel dopadu a materiálové vlastnosti střely a terče. Obrázek 17 - Dočasná dutina (vlevo) a trvalá dutina, balistická želatina (experimentální obrazová data) Výsledný ranivý efekt nezáleží jen na rychlosti dopadu střely a její hmotnosti, tedy dvou základních determinantách kinetické energie, ale je podmíněn širším okruhem proměnných: Z pohledu střely se jedná o tyto parametry (Šafr, Hejna 2010): rychlost střely ráž střely (resp. příčný průřez střely) hmotnost střely tvar střely 35

37 materiál střely konstrukce střely stabilita střely Z pohledu cílové tkáně se jedná o následující parametry: elasticita tkáně viskozita tkáně denzita tkáně anatomická struktura tkáně Dynamickýúčinek Při průchodu střely tkání dochází k přenosu kinetické energie do okolí dráhy střely a ke krátkodobému radiálnímu roztažení s tvorbou dočasného (sekundárního) střelného kanálu (kaverny). K roztahování tkáně dochází již na úrovni čela střely, koncová část střely tak již nepřichází s tkáněmi do styku. Dočasný střelný kanál má podobu vřetenovité nebo kónické dutiny. Její průměr dosahuje svého maxima asi za dva až čtyři ms po průchodu střely. Po dosažení maxima rozšíření a vyčerpání kinetické energie se dočasný střelný kanál následně vlivem elasticity tkáně opět smršťuje a uzavírá. Vzniklý přetlak v kanálu však vede znovu k jeho rozevření a zároveň k zpětnému vytrisknutí tkáňové drtě ze vstřelového otvoru ven. Cyklus roztažení a stažení dočasné dutiny se několikrát opakuje (objem každé další nově vytvořené dutiny je oproti předcházející menší), dokud není spotřebována veškerá její energie tento děj se nazývá pulzace neboli dýchání dočasného střelného kanálu. Celý proces kavitace trvá přibližně 10 ms, během kterých se dočasný tvar kaverny mění. Maximální průměr dočasné dutiny může být mnohonásobně ( až 60krát) větší než průměr střely (Šafr, Hejna 2010) Tříštivý/trhavý účinek střely V ose dráhy střely je tkáň přímo zraňována (devastována) vysokými tlaky generovanými v oblasti čelního profilu pronikající střely, a to obvykle ve větší šířce, než je průměr střely. Tkáň je kompletně tříštěna a dezintegrována, ve druhé době se 36

38 uplatňuje ischemie a nekróza tkáně v bezprostředním okolí. Tímto mechanismem je vysvětlován vznik trvalého (permanentního) střelného kanálu. Tříštivý účinek střely se uplatňuje při zásahu nepoddajné tkáně (kosti, zuby). Trhavý účinek přichází v úvahu při zásahu měkké, poddajné, resp. pružné tkáně. Mez vzniku tříštivého nebo trhavého účinku závisí na odporu, který tkáň klade pohybující se střele, a zároveň na její pevnosti a deformačních schopnostech. Odpor tkáně ovlivňuje rychlost střely při dopadu na cíl, vždy s ohledem na energii střely, její ráž, hmotnost a další faktory. Odpor se zvětšuje s pevností tkáně, rychlostí a ráží střely, je větší u nestabilních, ale i přestabilizovaných a snadno deformovatelných střel (Šafr, Hejna 2010). Celková tendence v konstrukci vojenských pušek však směřuje ke zvyšování počátečních rychlostí střel, jejichž ráže se pohybuje v rozmezí 4,5-6 mm. Výsledkem těchto snah jsou mikrorážové střely o malé hmotnosti (3-4 g), které ztrácí svou stabilitu brzy po nárazu na tkáň. Počáteční rychlosti těchto střel se dnes pohybují okolo 100 m.s -1 i více. Při vhodné volbě materiálu a konstrukce pláště střely mohou mikroráže střely, dopadají-li s vysokou rychlostí na tkáň, také fragmentovat, a tím podstatně zvýšit ranivý účinek (Klein, Ferko, 2004) Ranivý účinek střely Ranivý účinek střely je výsledkem okamžité náhodné souhry řady působících vlivů. Dosažená úroveň ranivého účinku závisí na dvou základních skupinách faktorů: konstrukčních a balistických charakteristikách pronikající střely, resp. střepiny vlastnostech cíle zejména se jedná o druh zasažené tkáně Samotný termín ranivost je rezervován pro schopnost konkrétní střely zraňovat a závisí zejména na jejím konstrukčním uspořádání a použitých materiálech (Klein, Ferko, 2004). Ranivý účinek střely může být zvýrazněn její případnou deformací, fragmentací, nestabilitou a případným kontaktem s kostěnou tkání Deformace pronikající střely zvyšuje výsledný povrch jejího čelního profilu, a tím se snižuje její průřezové zatížení. Lovecké střely jsou často konstruovány tak, aby při 37