Останавливающая сила оружия: физика и практика применения.

Введение

Способность огнестрельного оружия или другого оружия вызывать немедленную утрату боеспособности – концепция, имеющая применение в ядерной физике.

Останавливающая сила – это способность оружия, как правило, оружия дальнего действия, такого как огнестрельное оружие, заставить цель (человека или животное) быть неспособной к дальнейшим действиям или обездвиженной. Останавливающая сила отличается от летальности тем, что она относится исключительно к способности оружия прекратить действия цели, независимо от того, наступит ли в конечном итоге смерть. Вопрос о том, какие патроны обладают наибольшей останавливающей силой, является предметом оживленных дискуссий. Останавливающая сила связана с физическими свойствами и конечным поведением снаряда (пули, дроби или картечи), биологией цели и местом ранения, однако этот вопрос сложен и его трудно изучать. Хотя патроны большего калибра обычно обладают большей энергией и импульсом и традиционно ассоциируются с большей останавливающей силой, физика этого явления многофакторна: на баллистику влияют калибр, начальная скорость пули, масса пули, форма пули и материал пули. Несмотря на многочисленные разногласия, наиболее распространенная теория останавливающей силы заключается в том, что она обычно вызывается не силой пули, а ее ранящим эффектом, который обычно проявляется в быстрой потере крови, приводящей к нарушению кровообращения, что, в свою очередь, вызывает нарушение двигательных функций и/или потерю сознания. "Школа больших отверстий" и принципы проникновения и необратимого повреждения тканей согласуются с этим подходом. Другие распространенные теории больше внимания уделяют энергии пули и ее воздействию на нервную систему, включая гидродинамический удар и передачу энергии, схожую с отложением кинетической энергии.

История

Концепция останавливающей силы появилась в конце XIX века, когда колониальные войска (включая американские войска на Филиппинах во время восстания морос и британских солдат во время новозеландских войн) в ближнем бою обнаружили, что их пистолеты не могут остановить атакующих местных воинов. Это привело к введению или повторному внедрению оружия большего калибра (такого как более старый .45 Colt и недавно разработанный .45 ACP), способного остановить противника одним выстрелом. Во время экспедиции Сеймура в Китае, в одной из битв при Лангфанге, китайские ихэтуани, вооруженные мечами и копьями, предприняли массированную пехотную атаку на силы Восьми держав, оснащенные винтовками. С очень близкого расстояния британскому солдату пришлось выстрелить четыре пули калибра .303 Lee Metford в ихэтуаня, прежде чем тот прекратил атаку. Офицер армии США Боуман МакКалла доложил, что одиночных выстрелов из винтовки было недостаточно: требовалось несколько выстрелов, чтобы остановить ихэтуаня. Только пулеметы были эффективны в немедленной остановке ихэтуаней. Во время восстания морос, мусульмане-моро, совершавшие нападения с применением самоубийства, продолжали атаковать американских солдат даже после получения ранений. Панглима Хассан в ходе восстания Хассана был ранен десятки раз, прежде чем умер. Это вынудило американцев отказаться от револьверов .38 Long Colt и начать использовать .45 Colt против морос. Британские войска использовали экспансивные пули в различных конфликтах на Северо-Западной границе Индии и во время войны с махдистами в Судане. Британское правительство проголосовало против запрета на их использование на Гаагской конференции 1899 года, хотя запрет распространялся только на международные вооруженные конфликты. В ответ на необходимость повышения останавливающей силы была разработана методика "Мозамбикский дрилл" для максимизации вероятности быстрого выведения цели из строя. "Manstopper" (дословно "остановитель человека") – это неформальный термин, используемый для обозначения любой комбинации огнестрельного оружия и боеприпасов, способных надежно обезвреживать или "останавливать" человеческую цель немедленно. Например, патроны .45 ACP и .357 Magnum имеют прочную репутацию "остановителей". Исторически один тип боеприпасов имел конкретное торговое название "Manstopper". Официально известные как патроны Mk III, они были разработаны для британского револьвера Webley .455 в начале XX века. Боеприпасы использовали цилиндрическую пулю с полусферическими углублениями на обоих концах. Передняя часть функционировала как полуоболочечная пуля, деформирующаяся при ударе, а основание раскрывалось, чтобы обеспечить герметичность в стволе. Они были введены в 1898 году для использования против "диких врагов", но быстро потеряли популярность из-за опасений нарушения международных законов Гаагской конвенции о военных боеприпасах и были заменены в 1900 году перезаряженными патронами Mk II с заостренной пулей. Некоторые охотничьи винтовки также называют "стопперами" или "останавливающими винтовками". Это мощное оружие часто используется охотниками (или их проводниками) для остановки внезапно атакующего животного, например, буйвола или слона.

The concept of stopping power appeared in the tail end of the 19th century when colonial troops (including American troops in the Philippines during the Moro Rebellion, and British soldiers during the New Zealand Wars) at close quarters found that their pistols were not able to stop charging native tribesmen. This led to the introduction or reintroduction of larger caliber weapons (such as the older .45 Colt and the newly developed .45 ACP) capable of stopping opponents with a single round. During the Seymour Expedition in China, at one of the battles at Langfang, Chinese Boxers, armed with swords and spears, conducted a massed infantry charge against the forces of the Eight Nation Alliance, who were equipped with rifles. At point blank range, a British soldier had to fire four .303 Lee Metford bullets into a Boxer before he stopped charging. U. S. Army officer Bowman McCalla reported that single rifle shots were not enough: multiple rifle shots were needed to halt a Boxer. Only machine guns were effective in immediately stopping the Boxers. In the Moro Rebellion, Moro Muslim Juramentados in suicide attacks continued to charge against American soldiers even after being shot. Panglima Hassan in the Hassan uprising had to be shot dozens of times before he died. This forced the Americans to phase out .38 Long Colt revolvers and start using .45 Colt against the Moros. British troops used expanding bullets during various conflicts in the Northwest Frontier in India, and the Mahdist War in Sudan. The British government voted against a prohibition on their use at the Hague Convention of 1899, although the prohibition only applied to international warfare. In response to addressing stopping power issues, the Mozambique Drill was developed to maximize the likelihood of a target's quick incapacitation. "Manstopper" is an informal term used to refer to any combination of firearm and ammunition that can reliably incapacitate, or "stop", a human target immediately. For example, the .45 ACP round and the .357 Magnum round both have firm reputations as "manstoppers". Historically, one type of ammunition has had the specific tradename "Manstopper". Officially known as the Mk III cartridge, these were made to suit the British Webley .455 service revolver in the early 20th century. The ammunition used a cylindrical bullet with hemispherical depressions at both ends. The front acted as a hollow point deforming on impact while the base opened to seal the round in the barrel. It was introduced in 1898 for use against "savage foes", but fell quickly from favor due to concerns of breaching the Hague Convention's international laws on military ammunition, and was replaced in 1900 by re issued Mk II pointed bullet ammunition. Some sporting arms are also referred to as "stoppers" or "stopping rifles". These powerful arms are often used by game hunters (or their guides) for stopping a suddenly charging animal, like a buffalo or an elephant.

Динамика пуль

Пуля разрушает или повреждает любые ткани, которые она проникает, создавая раневой канал. Она также вызывает растяжение и расширение близлежащих тканей по мере прохождения сквозь них. Эти два эффекта обычно называют постоянной полостью (след, оставленный пулей при проникновении в плоть) и временной полостью, которая, как следует из названия, представляет собой временное (мгновенное) смещение, вызванное пулей при движении сквозь плоть, и во много раз превышает фактический диаметр пули. Эти явления не связаны с кавитацией низкого давления в жидкостях. Степень возникновения постоянной и временной кавитации зависит от массы, диаметра, материала, конструкции и скорости пули. Это связано с тем, что пули дробят ткани, а не режут их. Пуля, изготовленная с полудиаметральным оптивным наконечником (meplat) и твердым сплавом меди, может дробить только ткани непосредственно перед пулей. Этот тип пули (монолитная пуля для винтовки) способствует большей временной кавитации, поскольку ткани обтекают пулю, создавая глубокий и узкий раневой канал. Пуля, сконструированная с двухдиаметральным, полым оптивным наконечником (meplat) и сердечником из свинцового сплава с низким содержанием сурьмы, покрытым тонкой оболочкой из сплава гильзы, будет дробить ткани спереди и по бокам при расширении пули. Из-за энергии, затрачиваемой на расширение пули, скорость теряется быстрее. Этот тип пули (пуля с полым наконечником для пистолета) способствует большей постоянной кавитации, поскольку ткани дробятся и ускоряются в другие ткани пулей, создавая более короткий и широкий раневой канал. Исключением из этого общего правила являются нерасширяющиеся пули, которые имеют большую длину по отношению к диаметру. Они склонны к дестабилизации и рысканью (кувырканию) вскоре после удара, увеличивая как временную, так и постоянную кавитацию. Пули конструируются для различного поведения в зависимости от предполагаемой цели. Различные пули конструируются по-разному: чтобы не расширяться при ударе, расширяться при ударе на высокой скорости, расширяться при ударе, расширяться в широком диапазоне скоростей, расширяться при ударе на низкой скорости, кувыркаться при ударе, фрагментироваться при ударе или распадаться при ударе. Для контроля расширения пули разрабатываются конструкция оптивного наконечника (meplat) и материалы. Конструкции оптивного наконечника (meplat): плоские; круглые или заостренные в зависимости от оптики; с полым наконечником, который может быть большим по диаметру и мелким или узким по диаметру и глубоким; и усеченные, представляющие собой длинное узкое пробитое отверстие в конце пули монолитного типа. Материалы, используемые для изготовления пуль: чистый свинец; легированный свинец для твердости; оболочка из гильзы, являющаяся медным сплавом никеля и цинка для повышения скорости; чистая медь; медный сплав бронзы со вставками из сплава вольфрамовой стали для увеличения веса. Некоторые пули изготавливаются путем соединения свинцового сердечника с оболочкой для повышения удержания веса при ударе, что приводит к более широкому и глубокому раневому каналу. Некоторые пули имеют перемычку в центре пули для ограничения расширения пули и повышения проникающей способности. Некоторые пули имеют двойные сердечники для повышения проникающей способности. Пули, которые могут считаться обладающими останавливающей силой для опасных крупных диких животных, обычно имеют калибр 11,63 мм (.458) и более, включая пули из дробовика 12-го калибра. Эти пули являются монолитными, с полной металлической оболочкой и вставками из вольфрамовой стали. Они предназначены для выдерживания ударов с близкого расстояния и высокой скорости. Ожидается, что эти пули будут проникать и передавать энергию окружающим тканям и жизненно важным органам по всей длине тела животного, если это необходимо. Останавливающая сила огнестрельного оружия при использовании против людей – более сложный вопрос, отчасти потому, что многие люди добровольно прекращают враждебные действия при ранении; они либо убегают, сдаются, либо падают немедленно. Это иногда называют "психологической недееспособностью". Физическая недееспособность в первую очередь зависит от места попадания; большинство людей, которым выстрелили в голову, немедленно становятся недееспособными, а большинство, которым выстрелили в конечности, – нет, независимо от используемого огнестрельного оружия или боеприпасов. Дробовики обычно выводят из строя одним выстрелом в туловище, но винтовки и особенно пистолеты менее надежны, особенно те, которые не соответствуют стандарту пробития ФБР, такие как .25ACP, .32 S&W и патроны с ободковым воспламенением. Более мощные пистолеты могут соответствовать стандарту или даже пробивать его насквозь, в зависимости от используемых боеприпасов. Пули с полной оболочкой проникают глубоко без особого расширения, в то время как мягкие или с полым наконечником создают более широкий и мелкий раневой канал. Предварительно фрагментированные пули, такие как Glaser Safety Slugs и MagSafe, предназначены для фрагментации на дроби при ударе о цель. Эта фрагментация предназначена для создания большей травмы цели, а также для уменьшения случайных повреждений, вызванных рикошетом или пробиванием цели и окружающих объектов, таких как стены. Показано, что фрагментирующиеся пули вряд ли обеспечат глубокое проникновение, необходимое для повреждения жизненно важных органов, расположенных в задней части тела противника.

A bullet will destroy or damage any tissues which it penetrates, creating a wound channel. It will also cause nearby tissue to stretch and expand as it passes through tissue. These two effects are typically referred to as permanent cavity (the track left by the bullet as it penetrates flesh) and temporary cavity, which, as the name implies, is the temporary (instantaneous) displacement caused as the bullet travels through flesh, and is many times larger than the actual diameter of the bullet. These phenomena are unrelated to low pressure cavitation in liquids. The degree to which permanent and temporary cavitation occur is dependent on the mass, diameter, material, design and velocity of the bullet. This is because bullets crush tissue, and do not cut it. A bullet constructed with a half diameter ogive designed meplat and hard, solid copper alloy material may crush only the tissue directly in front of the bullet. This type of bullet (monolithic solid rifle bullet) is conducive to causing more temporary cavitation as the tissue flows around the bullet, resulting in a deep and narrow wound channel. A bullet constructed with a two diameter, hollow point ogive designed meplat and low antimony lead alloy core with a thin gilding metal jacket material will crush tissue in front and to the sides as the bullet expands. Due to the energy expended in bullet expansion, velocity is lost more quickly. This type of bullet (hollow point hand gun bullet) is conducive to causing more permanent cavitation as the tissue is crushed and accelerated into other tissues by the bullet, causing a shorter and wider wound channel. The exception to this general rule is non expanding bullets which are long relative to their diameter. These tend to destabilize and yaw (tumble) soon after impact, increasing both temporary and permanent cavitation. Bullets are constructed to behave in different ways, depending on the intended target. Different bullets are constructed variously to: not expand upon impact, expand upon impact at high velocity, expand upon impact, expand across a broad range of velocities, expand upon impact at low velocity, tumble upon impact, fragment upon impact, or disintegrate upon impact. To control the expansion of a bullet, meplat design and materials are engineered. The meplat designs are: flat; round to pointed depending on the ogive; hollow pointed which can be large in diameter and shallow or narrow in diameter and deep and truncated which is a long narrow punched hole in the end of a monolithic solid type bullet. The materials used to make bullets are: pure lead; alloyed lead for hardness; gilding metal jacket which is a copper alloy of nickel and zinc to promote higher velocities; pure copper; copper alloy of bronze with tungsten steel alloy inserts to promote weight. Some bullets are constructed by bonding the lead core to the jacket to promote higher weight retention upon impact, causing a larger and deeper wound channel. Some bullets have a web in the center of the bullet to limit the expansion of the bullet while promoting penetration. Some bullets have dual cores to promote penetration. Bullets that might be considered to have stopping power for dangerous large game animals are usually 11.63 mm (.458 caliber) and larger, including 12 gauge shotgun slugs. These bullets are monolithic solids; full metal jacketed and tungsten steel insert. They are constructed to hold up during close range, high velocity impacts. These bullets are expected to impact and penetrate, and transfer energy to the surrounding tissues and vital organs through the entire length of a game animal's body if need be. The stopping power of firearms when used against humans is a more complex subject, in part because many persons voluntarily cease hostile actions when shot; they either flee, surrender, or fall immediately. This is sometimes referred to as "psychological incapacitation". Physical incapacitation is primarily a matter of shot location; most persons who are shot in the head are immediately incapacitated, and most who are shot in the extremities are not, regardless of the firearm or ammunition involved. Shotguns will usually incapacitate with one shot to the torso, but rifles and especially handguns are less reliable, particularly those which do not meet the FBI's penetration standard, such as .25ACP, .32 S&W, and rimfire models. More powerful handguns may or may not meet the standard, or may even overpenetrate, depending on what ammunition is used. Fully jacketed bullets penetrate deeply without much expansion, while soft or hollow point bullets create a wider, shallower wound channel. Pre fragmented bullets such as Glaser Safety Slugs and MagSafe ammunition are designed to fragment into birdshot on impact with the target. This fragmentation is intended to create more trauma to the target, and also to reduce collateral damage caused from ricocheting or overpenetrating of the target and the surrounding environments such as walls. Fragmenting rounds have been shown to be unlikely to obtain deep penetration necessary to disrupt vital organs located at the back of a hostile human.

Физическое

Постоянная и временная кавитация вызывают существенно различные биологические эффекты. Сквозное ранение сердца приведет к снижению эффективности насосной функции, потере крови и, в конечном итоге, к остановке сердца. Ранение печени или легкого будет аналогичным, при этом попадание в легкое дополнительно снизит оксигенацию крови; однако, эти эффекты обычно развиваются медленнее, чем повреждение сердца. Сквозное ранение мозга может вызвать мгновенную потерю сознания и, скорее всего, смерть пострадавшего. Ранение спинного мозга мгновенно прервет нервные импульсы к и от некоторых или всех конечностей, лишив цель возможности двигаться и во многих случаях приведет к смерти (поскольку нервные импульсы к сердцу и легким будут прерваны выстрелом в грудь или шею). Напротив, сквозное ранение руки или ноги, задевающее только мышцы, вызовет сильную боль, но вряд ли будет смертельным, если при этом не будет поврежден один из крупных кровеносных сосудов (например, бедренная или плечевая артерия). Эффекты временной кавитации изучены хуже из-за отсутствия тестового материала, идентичного живым тканям. Исследования воздействия пуль обычно основаны на экспериментах с баллистическим желатином, в котором временная кавитация вызывает радиальные разрывы в местах растяжения желатина. Хотя такие разрывы визуально эффектны, некоторые ткани животных (но не кости или печень) более эластичны, чем желатин. В большинстве случаев временная кавитация вряд ли вызовет что-либо большее, чем синяк. Существует предположение, что временная кавитация может повредить нервные пучки, вызывая эффект оглушения, но это не подтверждено. Исключение составляет случай, когда мощная временная полость пересекает спинной мозг. В этом случае, возникшая тупая травма может с силой сжать позвонки, что приведет либо к разрыву спинного мозга, либо к достаточному повреждению, чтобы вызвать потерю сознания, оглушение или паралич. Например, в перестрелке между восемью агентами ФБР и двумя грабителями банков в Майами в 1986 году, специальный агент Гордон Макнил получил ранение в шею высокоскоростной пулей калибра .223, выпущенной Майклом Платтом. Хотя пуля не задела спинной мозг напрямую, и ранение не оказалось смертельным, временная кавитация была достаточной, чтобы парализовать Макнила на несколько часов. Временная кавитация также может вызвать перелом бедренной кости, если пуля лишь слегка промахнется мимо нее. Временная кавитация также может привести к разрыву тканей при приложении значительной силы. Предел прочности мышц на растяжение составляет примерно от 1 до 4 МПа (145–580 фунтов на квадратный дюйм), и минимальное повреждение произойдет, если давление, создаваемое временной кавитацией, будет ниже этого значения. Желатин и другие менее эластичные среды имеют гораздо меньший предел прочности на растяжение, поэтому они демонстрируют больше повреждений при воздействии той же силы. При обычных скоростях пистолетных пуль временные полости создают давление значительно ниже 1 МПа и, следовательно, не способны повредить эластичные ткани, с которыми они не контактируют напрямую. Пули из винтовки, поражающие крупную кость (например, бедренную кость), могут высвободить всю свою энергию в окружающие ткани. Пораженная кость обычно разрушается в точке удара. Высокая скорость фрагментации также может усилить эффект временной кавитации. Осколки, отделившиеся от пули, создают множество мелких постоянных полостей вокруг основного входного отверстия. Основная масса пули затем может вызвать значительный разрыв тканей, поскольку перфорированная ткань растягивается. Будет ли человек или животное обездвижено (т.е. "остановлено") при выстреле, зависит от множества факторов, включая физические, физиологические и психологические эффекты.

Permanent and temporary cavitation cause very different biological effects. A hole through the heart will cause loss of pumping efficiency, loss of blood, and eventual cardiac arrest. A hole through the liver or lung will be similar, with the lung shot having the added effect of reducing blood oxygenation; these effects however are generally slower to arise than damage to the heart. A hole through the brain can cause instant unconsciousness and will likely kill the recipient. A hole through the spinal cord will instantly interrupt the nerve signals to and from some or all extremities, disabling the target and in many cases also resulting in death (as the nerve signals to and from the heart and lungs are interrupted by a shot high in the chest or to the neck). By contrast, a hole through an arm or leg which hits only muscle will cause a great deal of pain but is unlikely to be fatal, unless one of the large blood vessels (femoral or brachial arteries, for example) is also severed in the process. The effects of temporary cavitation are less well understood, due to a lack of a test material identical to living tissue. Studies on the effects of bullets typically are based on experiments using ballistic gelatin, in which temporary cavitation causes radial tears where the gelatin was stretched. Although such tears are visually engaging, some animal tissues (but not bone or liver) are more elastic than gelatin. In most cases, temporary cavitation is unlikely to cause anything more than a bruise. Some speculation states that nerve bundles can be damaged by temporary cavitation, creating a stun effect, but this has not been confirmed. One exception to this is when a very powerful temporary cavity intersects with the spine. In this case, the resulting blunt trauma can slam the vertebrae together hard enough to either sever the spinal cord, or damage it enough to knock out, stun, or paralyze the target. For instance, in the shootout between eight FBI agents and two bank robbers in the 1986 FBI Miami shootout, Special Agent Gordon McNeill was struck in the neck by a high velocity .223 bullet fired by Michael Platt. While the bullet did not directly contact the spine, and the wound incurred was not ultimately fatal, the temporary cavitation was sufficient to render SA McNeill paralyzed for several hours. Temporary cavitation may similarly fracture the femur if it is narrowly missed by a bullet. Temporary cavitation can also cause the tearing of tissues if a very large amount of force is involved. The tensile strength of muscle ranges roughly from 1 to 4 MPa (145 to 580 lbf/in2), and minimal damage will result if the pressure exerted by the temporary cavitation is below this. Gelatin and other less elastic media have much lower tensile strengths, thus they exhibit more damage after being struck with the same amount of force. At typical handgun velocities, bullets will create temporary cavities with much less than 1 MPa of pressure, and thus are incapable of causing damage to elastic tissues that they do not directly contact. Rifle bullets that strike a major bone (such as a femur) can expend their entire energy into the surrounding tissue. The struck bone is commonly shattered at the point of impact. High velocity fragmentation can also increase the effect of temporary cavitation. The fragments sheared from the bullet cause many small permanent cavities around the main entry point. The main mass of the bullet can then cause a truly massive amount of tearing as the perforated tissue is stretched. Whether a person or animal will be incapacitated (i. e. "stopped") when shot, depends on a large number of factors, including physical, physiological, and psychological effects.

Неврологические

Единственный способ немедленно вывести из строя человека или животное – повредить или нарушить их центральную нервную систему (ЦНС) до степени паралича, потери сознания или смерти. Пули могут достичь этого напрямую или косвенно. Если пуля вызывает достаточное повреждение мозга или спинного мозга, может наступить немедленная потеря сознания или паралич, соответственно. Однако эти цели относительно малы и подвижны, что делает их крайне сложными для поражения даже в оптимальных условиях. Пули могут косвенно нарушить работу ЦНС, повреждая сердечно-сосудистую систему, в результате чего она больше не сможет обеспечивать мозг достаточным количеством кислорода для поддержания сознания. Это может быть вызвано кровотечением из-за перфорации крупного кровеносного сосуда или органа, богатого кровью, или повреждением легких или дыхательных путей. Если приток крови к мозгу полностью прекращается, у человека все еще остается достаточно оксигенированной крови в мозге на 10–15 секунд осознанных действий, хотя эффективность быстро снижается по мере того, как жертва начинает терять сознание. Если пуля не повредит или не нарушит работу центральной нервной системы, человек или животное не будут мгновенно и полностью обездвижены в результате физиологического повреждения. Однако пули могут вызвать другие травмы, препятствующие выполнению определенных действий (например, человек с пулевым ранением в бедро не сможет бегать), а физиологическая реакция на боль от тяжелых травм временно выведет из строя большинство людей. Ряд научных работ демонстрируют влияние баллистической волны давления на ранения и потерю дееспособности, включая повреждения центральной нервной системы от попаданий в грудную клетку и конечности. Эта работа основана на более ранних исследованиях Suneson и др., в которых исследователи имплантировали высокоскоростные датчики давления в мозг свиней и показали, что значительная волна давления достигает мозга свиней, получивших пулевое ранение в бедро. Эти ученые наблюдали повреждение нервов в мозге, вызванное отдаленным воздействием баллистической волны давления, исходящей из бедра. Результаты Suneson и др. были подтверждены и расширены в более позднем эксперименте на собаках, при этом кровопотеря не подвергалась воздействию. Кинетическая энергия является функцией массы пули и квадрата ее скорости. Как правило, стрелок стремится передать цели достаточное количество энергии посредством снарядов. При прочих равных условиях легкие и быстрые пули обладают большей энергией, чем тяжелые и медленные. Чрезмерная глубина проникновения снижает останавливающую способность, связанную с энергией. Это связано с тем, что пуля, проходящая сквозь цель, не передает ей всю свою энергию. Более легкие пули, как правило, имеют меньшую глубину проникновения в мягкие ткани и, следовательно, реже проникают насквозь. Пули с расширяющейся головкой и другие варианты наконечников могут увеличить трение пули о мягкие ткани и/или вызвать внутренние рикошеты от костей, тем самым предотвращая чрезмерное проникновение. Непроникающие снаряды также могут обладать останавливающей силой и подтверждать гипотезу о передаче энергии. Примечательными примерами снарядов, предназначенных для обеспечения остановки без проникновения в цель, являются гибкие патроны (обычно известные как "пули с мешочками") и резиновые пули – типы боеприпасов с пониженной летальностью. Сила, оказываемая снарядом на ткань, равна локальной скорости потери кинетической энергии пули по расстоянию (первая производная кинетической энергии пули по положению). Баллистическая волна давления пропорциональна этой замедляющей силе (Кортни и Кортни), а эта замедляющая сила также является источником как временной кавитации, так и немедленного повреждения (СЕ Петерс).

The only way to immediately incapacitate a person or animal is to damage or disrupt their central nervous system (CNS) to the point of paralysis, unconsciousness, or death. Bullets can achieve this directly or indirectly. If a bullet causes sufficient damage to the brain or spinal cord, immediate loss of consciousness or paralysis, respectively, can result. However, these targets are relatively small and mobile, making them extremely difficult to hit even under optimal circumstances. Bullets can indirectly disrupt the CNS by damaging the cardiovascular system so that it can no longer provide enough oxygen to the brain to sustain consciousness. This can be the result of bleeding from a perforation of a large blood vessel or blood bearing organ, or the result of damage to the lungs or airway. If blood flow is completely cut off from the brain, a human still has enough oxygenated blood in their brain for 10–15 seconds of wilful action, though with rapidly decreasing effectiveness as the victim begins to lose consciousness. Unless a bullet directly damages or disrupts the central nervous system, a person or animal will not be instantly and completely incapacitated by physiological damage. However, bullets can cause other disabling injuries that prevent specific actions (a person shot in the femur cannot run) and the physiological pain response from severe injuries will temporarily disable most individuals. Several scientific papers reveal ballistic pressure wave effects on wounding and incapacitation, including central nervous system injuries from hits to the thorax and extremities. This work builds upon the earlier works of Suneson et al. where the researchers implanted high speed pressure transducers into the brain of pigs and demonstrated that a significant pressure wave reaches the brain of pigs shot in the thigh. These scientists observed neural damage in the brain caused by the distant effects of the ballistic pressure wave originating in the thigh. The results of Suneson et al. were confirmed and expanded upon by a later experiment in dogs all while having no effect on blood loss. Kinetic energy is a function of the bullet's mass and the square of its velocity. Generally speaking, it is the intention of the shooter to deliver an adequate amount of energy to the target via the projectiles. All else held equal, bullets that are light and fast tend to have more energy than those that are heavy and slow. Over penetration is detrimental to stopping power in regards to energy. This is because a bullet that passes through the target does not transfer all of its energy to the target. Lighter bullets tend to have less penetration in soft tissue and therefore are less likely to over penetrate. Expanding bullets and other tip variations can increase the friction of the bullet through soft tissue, and/or allow internal ricochets off bone, therefore helping prevent over penetration. Non penetrating projectiles can also possess stopping power and give support to the energy transfer hypothesis. Notable examples of projectiles designed to deliver stopping power without target penetration are Flexible baton rounds (commonly known as "beanbag bullets") and the rubber bullet, types of reduced lethality ammunition. The force exerted by a projectile upon tissue is equal to the bullet's local rate of kinetic energy loss, with distance (the first derivative of the bullet's kinetic energy with respect to position). The ballistic pressure wave is proportional to this retarding force (Courtney and Courtney), and this retarding force is also the origin of both temporary cavitation and prompt damage (CE Peters).

Гидростатический удар

Гидростатический шок – это спорная теория терминальной баллистики, утверждающая, что проникающий снаряд (например, пуля) способен создавать звуковую волну давления, вызывающую «дистанционное повреждение нервной системы», «тонкие повреждения нервных тканей» и/или «быстрый вывод из строя» живых целей. Сторонники этой теории полагают, что повреждение мозга от гидростатического шока при выстреле в грудь может возникать у людей при использовании большинства винтовочных патронов и некоторых высокоскоростных пистолетных патронов. Гидростатический шок – это не удар, создаваемый самой временной полостью, а звуковая волна давления, распространяющаяся от её краёв через неподвижные мягкие ткани.

Отзыв

Идея "отброса" подразумевает, что пуля может обладать достаточной силой, чтобы остановить поступательное движение нападающего и физически отбросить его назад или вниз. Из закона сохранения импульса следует, что величина "отброса" никогда не может превысить отдачу, ощущаемую стрелком, и, следовательно, не имеет практического применения в качестве оружия. Миф об "отбросе" распространился из-за путаницы с термином "останавливающая сила", а также благодаря многочисленным фильмам, демонстрирующим, как тела отлетают назад после выстрела. Впервые идея "отброса" была широко обсуждена в баллистических кругах во время участия США в филиппинских восстаниях и одновременно в британских колониальных конфликтах, когда доклады с передовой указывали на неспособность револьверов .38 Long Colt, состоявших на вооружении американских и британских солдат, остановить атакующего воина. В начале 1900-х годов США вернулись к револьверам .45 Colt с одинарным действием, а затем приняли патрон .45 ACP для пистолета, впоследствии известного как M1911A1, а британцы приняли патрон .455 Webley для револьвера Webley. Выбор патронов большего калибра был во многом обусловлен "Теорией Большой Дыры" (чем больше отверстие, тем больше повреждения), однако общепринятой интерпретацией было изменение от легкой, глубоко проникающей пули к более крупной и тяжелой пуле, способной остановить противника ("manstopper"). Несмотря на популяризацию в кино и на телевидении, и часто называемую "истинной останавливающей силой" сторонниками крупных и мощных калибров, таких как .44 Magnum, эффект "отброса" от пистолета и большинства других видов личного оружия в значительной степени является мифом. Импульс так называемой "пули-остановителя" .45 ACP приблизительно равен импульсу массы, упавшей с высоты 3 метров, или бейсбольного мяча. Такой силы недостаточно, чтобы остановить поступательное движение бегущей цели. Кроме того, пули предназначены для пробития, а не для нанесения тупого удара, поскольку при пробитии наносятся более серьезные повреждения тканям. Пуля, обладающая достаточной энергией для сбивания нападающего, например, высокоскоростная винтовочная пуля, скорее всего, пройдет насквозь, не передавая всю свою энергию (фактически, лишь очень малую ее часть) жертве. Большая часть энергии от полностью остановившейся винтовочной пули расходуется на образование временной полости и разрушение самой пули, раневого канала и окружающих тканей. Нет физического принципа, препятствующего тому, чтобы гиперскоростной снаряд вызывал травму от разлетающихся осколков, при которой эти осколки создают реактивную тягу, вызывающую "отброс", и, соответственно, нет принципа, препятствующего аналогичному эффекту для выходного ранения, вызывающего "толчок вперед", однако, как правило, этот импульс все равно недостаточен для остановки движения бегущего человека или сбивания его с ног за счет одного лишь импульса. Иногда термины "отброс" и "останавливающая сила" используются как взаимозаменяемые, а иногда "отброс" используется как синоним "сбивающей силы". Неправильное использование и расплывчатость этих терминов способствовали путанице в вопросе останавливающей силы. Способность пули "сбить" с ног металлический или другой неодушевленный объект относится к категории импульса, как описано выше, и мало коррелирует с останавливающей силой.

The idea of "knockback" implies that a bullet can have enough force to stop the forward motion of an attacker and physically knock them backwards or downwards. It follows from the law of conservation of momentum that no "knockback" could ever exceed the recoil felt by the shooter, and therefore has no use as a weapon. The myth of "knockback" has been spread through its confusion with the phrase "stopping power" as well as by many films, which show bodies flying backward after being shot. The idea of knockback was first widely expounded in ballistics discussions during American involvement in Philippine insurrections and, simultaneously, in British conflicts in its colonial empire, when front line reports stated that the .38 Long Colt caliber revolvers carried by U. S. and British soldiers were incapable of bringing down a charging warrior. Thus, in the early 1900s, the U. S. reverted to the .45 Colt in single action revolvers, and later adopted the .45 ACP cartridge in what was to become the M1911A1 pistol, and the British adopted the .455 Webley caliber cartridge in the Webley Revolver. The larger cartridges were chosen largely due to the Big Hole Theory (a larger hole does more damage), but the common interpretation was that these were changes from a light, deeply penetrating bullet to a larger, heavier "manstopper" bullet. Though popularized in television and movies, and commonly referred to as "true stopping power" by uneducated proponents of large powerful calibers such as .44 Magnum, the effect of knockback from a handgun and indeed most personal weapons is largely a myth. The momentum of the so called "manstopper" .45 ACP bullet is approximately that of a mass dropped from a height of 11.4 feet (3 m). or that of a baseball. Such a force is simply incapable of arresting a running target's forward momentum. In addition, bullets are designed to penetrate instead of strike a blunt force blow, because, in penetrating, more severe tissue damage is done. A bullet with sufficient energy to knock down an assailant, such as a high speed rifle bullet, would be more likely to instead pass straight through, while not transferring the full energy (in fact only a very small percentage of the full energy) of the bullet to the victim. Most energy from a fully stopped rifle round instead goes into formation of the temporary cavity and the destruction of both the round, the wound channel, and some of the surrounding tissues. There is no physical principle preventing a hypervelocity round from causing a splash injury in which the ejecta create rocket like impulse on their way out to cause knockback, and indeed, no principle preventing a similar effect for exit wounds causing "knockforward", but this is still generally not anywhere near the impulse required to stop the motion of a sprinting person or knock them over from pure momentum. Sometimes "knockdown power" is a phrase used interchangeably with "knockback", while other times it's used interchangeably with "stopping power". The misuse and fluid meaning of these phrases have done their part in confusing the issue of stopping power. The ability of a bullet to "knock down" a metal or otherwise inanimate target falls under the category of momentum, as explained above, and has little correlation with stopping power.

Одноразовый запуск

Эта гипотеза, продвигаемая Эваном П. Маршалом, основана на статистическом анализе реальных случаев стрельбы из различных источников (как правило, правоохранительных органов). Она предназначена для использования в качестве единицы измерения, а не как тактическая философия, что ошибочно считают некоторые. Гипотеза учитывает историю случаев стрельбы для конкретного типа боеприпасов и определяет процент "остановок одним выстрелом", достигнутых каждым типом боеприпасов. Этот процент затем используется вместе с другой информацией для прогнозирования эффективности боеприпаса в достижении "остановки одним выстрелом". Например, если боеприпас был использован в десяти выстрелах в туловище, и восемь из них привели к немедленной остановке, то процент "остановок одним выстрелом" для данной выборки составит 80%. Некоторые утверждают, что эта гипотеза не учитывает присущую предвзятость отбора. Например, высокоскоростные экспансивные пули калибра 9×19 мм Parabellum демонстрируют самый высокий процент "остановок одним выстрелом". Однако, вместо того чтобы рассматривать это как неотъемлемое свойство комбинации оружия и пули, необходимо учитывать обстоятельства, при которых это происходило. Калибр 9 мм является наиболее распространенным калибром во многих полицейских департаментах, поэтому многие из этих "остановок одним выстрелом", вероятно, были произведены хорошо обученными полицейскими, где точность прицеливания играла важную роль. Тем не менее, база данных Маршалла, содержащая информацию об "остановках одним выстрелом", включает случаи стрельбы, совершенные сотрудниками правоохранительных органов, гражданскими лицами и преступниками. Критики этой теории указывают на то, что местоположение попадания пули является очень важным фактором, но обычно учитывается лишь в расчетах, касающихся выстрелов в туловище. Другие считают, что значимость статистики "остановок одним выстрелом" переоценена, поскольку большинство перестрелок не сводятся к ситуации "выстрел и наблюдение за реакцией цели". Сторонники утверждают, что изучение ситуаций с одним выстрелом – лучший способ сравнения патронов, поскольку сравнение человека, получившего одно ранение, с человеком, получившим два, не обеспечивает контрольную группу и не имеет ценности.

This hypothesis, promoted by Evan P. Marshall, is based on statistical analysis of actual shooting incidents from various reporting sources (typically police agencies). It is intended to be used as a unit of measurement and not as a tactical philosophy, as mistakenly believed by some. It considers the history of shooting incidents for a given factory ammunition load and compiles the percentage of "one shot stops" achieved with each specific ammunition load. That percentage is then intended to be used with other information to help predict the effectiveness of that load getting a "one shot stop". For example, if an ammunition load is used in 10 torso shootings, incapacitating all but two with one shot, the "one shot stop" percentage for the total sample would be 80%. Some argue that this hypothesis ignores any inherent selection bias. For example, high velocity 9×19mm Parabellum hollow point rounds appear to have the highest percentage of one shot stops. Rather than identifying this as an inherent property of the firearm/bullet combination, the situations where these have occurred need to be considered. The 9mm has been the predominantly used caliber of many police departments, so many of these one shot stops were probably made by well trained police officers, where accurate placement would be a contributory factor. However, Marshall's database of "one shot stops" does include shootings from law enforcement agencies, private citizens, and criminals alike. Critics of this theory point out that bullet placement is a very significant factor, but is only generally used in such one shot stop calculations, covering shots to the torso. Others contend that the importance of "one shot stop" statistics is overstated, pointing out that most gun encounters do not involve a "shoot once and see how the target reacts" situation. Proponents contend that studying one shot situations is the best way to compare cartridges as comparing a person shot once to a person shot twice does not maintain a control and has no value.

Большая дыра в школе

Согласно этой точке зрения, чем больше входное отверстие в цели, тем выше скорость кровопотери и, следовательно, вероятность мгновенной остановки. Эта теория утверждает, что поскольку пуля не проходит насквозь, она сочетает в себе передачу энергии и преимущества глубокого проникновения. Сторонники этой теории приводят в пример патрон .40 S&W, утверждая, что он обладает лучшим баллистическим профилем, чем .45 ACP, и большей останавливающей способностью, чем 9 мм. Теория фокусируется на эффекте "постоянной кавитации" при ранении из пистолета. Большое отверстие повреждает больше тканей. Это справедливо в определенной степени, но важно и проникновение: большая пуля, которая не проникает достаточно глубоко, с меньшей вероятностью поразит жизненно важные кровеносные сосуды и органы, богатые кровью, такие как сердце и печень, в то время как меньшая пуля, проникающая достаточно глубоко, чтобы поразить эти органы или сосуды, вызовет более быстрое кровотечение через меньшее отверстие. Идеальным может быть сочетание: большая пуля с глубоким проникновением, достигаемым за счет более крупной и медленной неэкспансивной пули, или меньшая и более быстрая экспансивная пуля, такая как полый наконечник. В крайнем случае, более тяжелая пуля (сохраняющая импульс лучше, чем более легкая пуля того же калибра) может "пробивать" цель насквозь, не отдавая всю свою кинетическую энергию. Так называемое "пробивание" не является важным фактором применительно к ранящей недееспособности или "останавливающей силе", поскольку: (а) хотя меньшая доля энергии пули передается цели, абсолютное количество энергии, отданное при пробивании, выше, чем при частичном проникновении, и (б) пробивание создает выходное ранение.

Другие факторы

Как упоминалось ранее, существует множество факторов, таких как концентрация наркотических и алкогольных веществ в организме, индекс массы тела, психические расстройства, уровень мотивации и местоположение ранения от выстрела, которые могут определить, какое ранение окажется смертельным или, по крайней мере, вызовет катастрофические последствия для пострадавшего в конкретной ситуации.