Огарков И. Ф. К вопросу об ударном и гидродинамическом действии пули
Труды Военно-медицинской академии имени С. М. Кирова. Т. 53. Вопросы судебномедицинской экспертизы / Отв. ред. проф. И. Ф. Огарков. — Л., 1952. С. 184-190.
Изучение механизма действия пуль на ткани и органы человеческого тела, особенно разрывное их действие на череп и некоторые внутренние органы (сердце, печень и др.), представляет значительный интерес не только для хирургов но и судебных медиков.
Понимание механизма действия снаряда помогает эксперту правильно оценить условия, при которых наносится огнестрельное ранение, и его последствия, в частности: определять по характеру повреждений силу боя и тип оружия, расстояние и направление выстрела, причину смерти и тяжесть повреждения, характер возможных осложнений и отдаленных последствий ранения и одновременно разобраться в тех влияниях, которые оказывают на характер раны анатомические особенности повреждаемой части тела.
Интерес к механизму образования ран от воздействия пуль резко возрос в конце прошлого столетия после введения на вооружение армий современных мелкокалиберных винтовок. К этому времени и несколько ранее относятся многочисленные наблюдения полевых хирургов за огнестрельными повреждениями на полях сражений. Именно тогда был проведен целый ряд блестящих работ по исследованию механизма действия мелкокалиберных пуль. Кстати, отметим, что одним из мотивов исследований было выяснение степени «гуманности» мелкокалиберных пуль.
Ценнейший вклад в раневую баллистику внесли русские ученые: Н. И. Пирогов, Е. Павлов, Морозов, Бобров, Ильин, Тиле и другие. В 80-90-х годах прошлого [XIX] столетия по вопросу о механизме действия пуль было выдвинуто несколько теорий, из которых большинство, в том числе и так называемая теория гидравлического или гидростатического действия снаряда, представляет в настоящее время только исторический интерес.
Гидравлическая теория, в основе которой лежит известный
[184]
гидростатический закон Паскаля о несжимаемости жидкости, была разработана немецкими учеными, главным образом, Регером, и горячо и долго ими защищалась.
Русские военно-полевые хирурги, исследовавшие этот вопрос, с самого начала категорически отвергли немецкую теорию гидравлического действия, выдвинув теорию ударного действия снаряда.
Остановимся на этих исследованиях несколько подробнее. В 1892-94 гг. весьма обстоятельно изучено действие мелкокалиберной пули от русской трехлинейной винтовки Евгением Васильевичем Павловым и под его руководством докторами Тиле, Ильиным, Ивановым, Быстровым и другими.
Е. В. Павлов, на основании своих многочисленных опытов, приписывал обширность разрушения в тканях «прямым динамическим законам и отчасти гидродинамическим, т. к. все разрушения имеют ясно нарастающий вперед характер, а не равномерный во все стороны по всевозможным радиусам, как это должно бы быть по закону гидравлики». Павлов утверждал, что движения водяных частиц от ударяющихся пуль выражаются своим определенным направлением вперед и отчасти косо в стороны. О причинах сильной повреждаемости черепа при ранениях на близком расстоянии Павлов пишет: «Мне кажется, что такая обширность разрушения связана с особенностью строения тканей мозга и черепа. Мозговая ткань, резко отличающаяся по своему строению от других тканей тела тем, что ее элементы не соединены между собой так плотно, как элементы мышц, клетчатки или кожи, дает возможность к передаче обширного разрушения в стороны. Поэтому мозг, будучи тесно заключенным в относительно тонкой костной скорлупе и составляя более сильное сопротивление для пронизывающей пули при близком выстреле, получает большую свободу к передаче приобретенного им большого запаса живой силы на периферию, вследствие чего и образуются различные расколы черепа».
Тиле также относит значительные разрушения тканей за счет силы удара снаряда и способности его к деформации и кувырканию. Кроме того, Тиле придавал в этом вопросе значение сопротивлению тканей, зависящему от анатомо-гистологических свойств. Далее Тиле замечает, что «черепной мозг, давя изнутри, содействует более сильному разрушению костей, но это давление должно называться не гидравлическим, а просто «полостным» или «толчковым». Он пишет: «…Эффект действия пули, одаренной громадной живой силой, зависит от передачи части этой последней окружающим и встречаемым на пути тканям; чем больше скорость снаряда, тем энергичнее ударная сила, тем большим запасом живой силы снабжаются отделившиеся от целого частицы тканей, тем сильней
[185]
их поступательное и центробежное движение и тем разрушительнее действуют они».
Примерно, подобные же высказывания мы находим в диссертации Ильина. Повреждения черепа он оценивает как сложный акт, зависящий от ударной силы снаряда и физических свойств тканей. Однако главную причину распространенности повреждений черепа, по его мнению, составляет громадная ударная сила снаряда и связанная с этим большая степень отдачи живой силы поврежденным тканям. От удара пули мозг сотрясается во всей своей массе и, передав полученный толчок в виде волнообразного движения по направлению полета пули к стенкам черепа, увеличивает начавшееся в них разрушение.
Таким образом, мы имеем полное право отнести предложение теории ударного действия пули к заслугам русских полевых хирургов.
Такой же точки зрения о механизме действия пуль стали придерживаться многие французские исследователи того времени.
В дальнейшем всякая новая война обостряла интерес хирургов и судебных медиков к вопросам баллистики.
Во время империалистической войны (1914-1918 гг.) опыты и наблюдения над огнестрельными повреждениями проведены были американцами на животных во Франции.
Это изучение привело, в основном, к тем же выводам, что и эксперименты русских ученых, а именно, что раневой эффект зависит от количества энергии, переданной тканям пулей, скорости и направления передачи энергии и от плотности повреждаемых тканей.
Перед последней войной и особенно во время и после Отечественной войны механизм действия снаряда стал изучаться во всех деталях путем применения скоростной фото- и рентгенофотосъемки. Эти исследования позволяют в настоящее время устанавливать не только характер влияния снаряда на ткани различной плотности, но и скорость передачи им энергии и эффективность действия пуль различного типа.
По данным ряда исследователей (Каллендер, Гервей, Бутлер, 1943-1945 гг.), снаряд в жидкой и полужидкой среде создает «толчковую (ударную) волну», движущуюся с большой скоростью, примерно со скоростью звука в воде (1440 м/сек). Снаряд проталкивает среду вперед и в стороны. Возникающая полость то расширяется, то суживается (пульсирует). Образование большой конусовидной полости с пульсацией Гервей и Бутлер наблюдали при выстрелах в кусок мяса, в бедро кошки или собаки, а также в череп животного. Авторы утверждают, что движение частиц среды имеет в этих случаях радиарное направление.
[186]
При малой скорости пули образования большой пульсирующей конусовидной полости не наблюдалось.
При выстрелах в воду между двумя стеклянными пластинками, последние разбивались от действия «толчковой» волны, а на металлическом листе от той же приливы появилось вдавление. Движение воды в стороны обусловливает накопление высокого давления в ограниченной области. Все замеченные явления прослежены на кадрах скоростной фотосъемки. Одновременно установлено, что энергия, сообщаемая воде зависит не только от скорости, но и от проекции поперечного сечения снаряда («ударяющей площадки»), т. е. другими словами что ширина образующейся полости в воде определяется энергией, сообщаемой снарядом. Форма снаряда определяет направление передачи энергии. Например, у винтовочной пули энергия рассеивается благодаря заостренной головке не непосредственно вперед, а под косым углом к ходу пули.
Некоторые взгляды упомянутых авторов, особенно Каллендера должны быть восприняты критически, т. к. они близки к давно оставленному учению немецких исследователей гидравлическом действии пуль. Каллендер считает, что, когда пуля поражает наполненные жидкостью полые органы (мочевой пузырь, желудок, крупные вены), а также такие органы, как печень и почки, то, при больших скоростях снаряда, рассеивание энергии происходит во всех направлениях в соответствии с законами гидравлики. Это положение в свое время с достаточной полнотой было опровергнуто в опытах русских Сазон-Ярошевич в своей статье «Баллистика огнестрельных ранений черепа» («Хирургия», № 10, 1947), разбирая вопрос о механизме разрывного действия пули, справедливо выступает защитником теории ударного действия, разработанной русскими учеными.
Вместе с тем автор статьи резко выступает не только против немецкой теории гидравлического или гидростатического действия снаряда, но и против учения о гидродинамическом действии пули.
Он пишет: «…если подытожить теоретические концепции, вытекающие из анализа процессов, происходящих в мозговой ткани при движении снаряда, в частности его «разрывного» действия, то здесь меньше всего можно говорить о гидростатическом или гидродинамическом действии. Здесь имеют место законы движения снаряда в вязкой, относительно однородной среде, приводящие к тому, что внутренняя поверхность черепной коробки испытывает не только силу огнестрельного снаряда, но и силу удара приведенной в движение какой-то ча-
[187]
сти мозгового вещества, помогающего разламывать череп изнутри».
Сазон-Ярошевич считает, что учение о гидродинамическом действии возникло в результате переработки Колером и Шьернингом в 1894 году теории Буша о действии центробежной силы в результате вращательного движения пули. Теория гидродинамического действия пули, как известно, остается в немецкой науке основной до настоящего времени.
Необходимо отметить, что о гидродинамическом действии пули раньше Шьернинга и Колера, а именно в 1892 г., высказался Е. В. Павлов, который не связывал это действие ни с гидравлической теорией, ни с вращательным движением пули.
Наоборот, Павлов отрицательно высказывался об этих теориях и приписывал, как мы уже упоминали, обширность разрушений тканей «прямым динамическим законам или, пожалуй, отчасти и гидродинамическим, уже потому, что все эти разрушения имеют ясно нарастающий вперед характер, а не равномерный во все стороны по всевозможным радиусам, как это должно бы быть по закону гидравлики».
Ясно, что Е. В. Павлов самостоятельно и независимо от немцев и раньше их, придерживаясь теории ударного действия снаряда, допускал гидродинамическое действие пули имеющее другой, чем в переработанной Шьернингом и Колером теории смысл, который сводился к тому же самому учению ударном действии пули, но происходящем в иной среде. Данное обсуждение понятия «гидродинамическое действие снаряда», до известной степени, вызвано стремлением восстановить первоначальный смысл, вложенный Е. В. Павловым в этот термин. Название «гидродинамическое» действие сохранилось до настоящего времени в советской хирургической и судебномедицинской литературе, в частности это понятие фигурирует в трудах покойного академика Бурденко а также в трудах Гращенкова и многих других авторов.
Многочисленные кафедральные экспертизные и опытные наблюдения неоднократно заставляли искать современное научное объяснение разрывного действия пуль, выпускаемых из винтовки и некоторых образцов пистолетов.
По данным К. А. Бугаева, занимавшегося на кафедре специальным исследованием огнестрельных повреждений черепа наблюдалось образование изолированных трещин костей при сквозных пулевых ранениях черепа. Эти трещины рассматривались автором как один из признаков гидродинамического действия пули.
В опытах на трупах по изучению повреждений, причиняемых из винтовки, мы отметили, что выстрелы с дистанции от
[188]
нескольких сантиметров до 1-2 метров в мышцы верхней или средней трети бедра часто (в 12 опытах из 30) вызывают образование в области выхода пули больших рваных ран неправильной формы, размером до 18🞪12 см. В этих опытах бедренная кость оставалась совершенно неповрежденной. Простреливаемые мышцы располагались преимущественно в заднем отделе бедра, где, как правило, имели место явления выраженного гипостаза, т. е. мышцы были более гидремичными, чем в верхнем отделе бедра. Уловленные в пулеприемнике пули в этих опытах оказались неизменными. Разрушительное действие пули на выходе в каждом из этих экспериментов приходилось объяснять гидродинамическим действием снаряда, поскольку последний пролетал в достаточно гидремированном массиве мышц бедра за счет гипостатических явлений.
Выстрелы через передние отдела бедра (в горизонтальном положении трупа — через верхние отделы) таких разрушений на выходе пули не давали.
Изложенные наблюдения и приводившиеся высказывания отдельных авторов позволяют нам, попрежнему, пользоваться термином «гидродинамическое действие пули». По нашему мнению теория гидродинамического действия пули может явиться дополнением и уточнением теории ударного действия снаряда в жидкой или полужидкой среде, особенно в замкнутых полостях.
В разбираемом понятии должны учитываться не только динамический компонент, но и среда, на которой энергия пули сказывается качественно несколько иначе, чем в плотной или твердой. Здесь количественные изменения могут переходить в качественные. В механизме образования повреждений все исследователи придают большое значение плотности тканей.
Сазон-Ярошевич также отмечает, что ударное действие снаряда протекает в разных условиях среды.
По нашему мнению, в понятии «гидродинамическое» действие снаряда теория ударного действия получает дальнейшие и более конкретное свое развитие.
Из законов внешней баллистики известно, что расстояние, на которое передается энергия быстро движущейся пули, примерно, обратно пропорционально квадрату плотности поражаемых тканей. Скорость же, возникающая в частицах тканей при прочих равных условиях, приблизительно прямо пропорциональна их плотности.
Поэтому гидродинамическое действие может быть понятно в смысле определенных особенностей ударного действия пули в жидкой или полужидкой среде.
Выделение гидродинамического действия снаряда, как бы в особый механизм по отношению к ударному действию, вы
[189]
зывается необходимостью отдельного его изучения в связи с серьезностью разрушений, производимых пулей в тканях, богатых жидкостью. Последнее обусловило своеобразную «живучесть» разбираемого понятия, поскольку до сих пор этот термин вполне закономерно продолжает фигурировать во многих хирургических и судебномедицинских руководствах.
[190]