電擊武器對人體的電擊效應(yīng)和作用機理研究

武警工程大學(xué) 張 喜 馬永忠

電擊武器是指利用高壓電能接觸有生目標(biāo)，使其在很短的時間內(nèi)失去抵抗能力而又不留下永久傷害的一種非致命武器，主要運用于公安部門和武警部隊執(zhí)勤反襲擊等特殊戰(zhàn)斗中。電擊武器作用機理主要是用高壓低電流脈沖來干擾人體的神經(jīng)系統(tǒng)，具有電壓高，電流低的特性，作用到人身體不會對人產(chǎn)生致命傷害，作為非致命武器被廣泛使用。但是由于使用者、使用對象以及使用環(huán)境等因素的影響，也會出現(xiàn)致傷致死的情況。本文對電擊武器對人體的電擊效應(yīng)和作用機理展開初步研究，希望能對電擊武器的安全使用有所幫助。

一、電擊武器的特點

（1）電擊作用迅速，攻擊效果好。人被電擊后，會立即出現(xiàn)顫抖、驚跳、肌肉痙攣、關(guān)節(jié)劇痛等刺激反應(yīng)，使被電擊者行動受到抑制或喪失抵抗能力，束手就擒。

（2）功能多，使用可靠。大多數(shù)電擊武器除電擊功能外，還具有催淚、報警、打擊等其他功能，使用時可根據(jù)情況取其所長、靈活運用，增加了攻防的可靠性。

（3）容易隱蔽。電擊武器的體積較小，而且可以制得和常見的物體外形一模一樣，因而容易隱蔽，可以出其不意的對目標(biāo)發(fā)起突然襲擊，達到克敵制勝的目的。

（4）使用安全。電擊武器的電擊電壓雖然很高，但由于輸入輸出的功率較小，即輸出的電流較小，所以不會使人致殘或致死。當(dāng)電擊接觸人體時間較長時，電擊效果明顯下降。因此在使用時，電極和人體似觸非觸時效果最佳。正確使用電擊武器，既能迅速可靠地制服敵人，又不會對其造成致命傷害。

二、電擊武器對人體的電擊效應(yīng)分析

電擊武器作用于人體后產(chǎn)生的電流大小不同，產(chǎn)生的能量也會不同，作用到人體會出現(xiàn)不同的致傷效果。總體分為三種效果：電傷、電磁場生理傷害和電擊。

電傷通過電流的熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、機械效應(yīng)等對人體造成傷害。電傷的作用效果不僅只在人體表面留下明顯的傷痕，還可能會對內(nèi)部造成損傷。其傷害程度由傷害的面積、傷害的深度、受傷的部位等決定。電傷包括電燒傷、電烙印、皮膚金屬化、機械損傷、電光眼等多種傷害。電燒傷屬于常見的電傷，出現(xiàn)在許多電擊事故中。電燒傷可分為電流灼傷和電弧燒傷。電壓不變，電阻越小的話電流越大，同時通電時間長的話，電灼傷能量越大導(dǎo)致電流灼傷越嚴(yán)重。電烙印是指電流通過人體時，在電流通過的地方出現(xiàn)的斑痕。電烙印產(chǎn)生的斑痕處皮膚會硬變，同時失去彈性和色澤，出現(xiàn)表層壞死的現(xiàn)象，甚至?xí)ブX。皮膚金屬化是指在電流通過的同時金屬微粒滲入皮膚造成皮膚金屬化，導(dǎo)致皮膚變得粗糙且沒有彈性。皮膚金屬化常常出現(xiàn)在有弧光放電時，并且會直接傷害人的眼睛。

電磁場生理傷害是指電磁場的輻射能量導(dǎo)致人頭暈、乏力、記憶力衰退、失眠、多夢等，對神經(jīng)系統(tǒng)造成的傷害。

電擊就是我們常說的觸電，是電流穿過人體內(nèi)部器官，使人體的臟體器官以及神經(jīng)系統(tǒng)等內(nèi)部組織出現(xiàn)損傷，身體發(fā)麻、肌肉不停抽搐、神經(jīng)會被麻痹、可能會使作用對象昏迷，嚴(yán)重的話會出現(xiàn)呼吸停止，心臟驟停的情況。另外，肌肉收縮、呼吸困難、血壓升高、心臟內(nèi)心電沖動的形成和傳導(dǎo)紊亂包括心室纖維性顫動和心臟短暫停搏等。這種效果并不致命，一般是可恢復(fù)的，但可能出現(xiàn)電流傷痕。電流超過人體承受能力最大值幾秒鐘，就會出現(xiàn)內(nèi)部燒傷或其它嚴(yán)重?fù)p傷，甚至導(dǎo)致至死亡。這種傷害是由電流的生理效應(yīng)引起的。

從毀傷機理來看，電擊武器產(chǎn)生的電流對人體的傷害屬于電擊狀態(tài)。被電擊武器命中以后，可能出現(xiàn)身體發(fā)麻、肌肉不停抽搐、神經(jīng)會被麻痹、可能會使作用對象昏迷，嚴(yán)重的話會出現(xiàn)呼吸停止，心臟驟停的情況。所以在設(shè)計電路時要充分考慮電壓和電流的輸出標(biāo)準(zhǔn)，以消除電流對人體的永久性傷害，達到非致命武器的要求。

三、電擊武器的作用機理研究

目前常用電擊武器通常利用電擊致暈與電致肌肉失能兩種作用機理實現(xiàn)對人體的點擊效應(yīng)。

（一）電擊致暈作用機理

電擊致暈武器是指功率在7-14瓦，能擾亂作用對象中樞神經(jīng)系統(tǒng)，達到擾亂作用對象的傳入神經(jīng)的一種武器。主要通過電干擾使傳入神經(jīng)不能正常工作，從而產(chǎn)生電擊致暈效果。在傳入神經(jīng)不能正常工作時，就會出現(xiàn)頭腦發(fā)生眩暈、疼痛的情況，同時不能辨別方向，失去平衡，產(chǎn)生一種“失能”的狀態(tài)，但是這種效果對人體心臟和其它器官沒有明顯的傷害。

（二）電擊致肌肉失能作用機理

電擊致肌肉失能武器是指利用高功率的電擊（通常在14瓦以上），非但能夠讓作用對象眩暈，而且能夠讓作用對象的肌肉出現(xiàn)不可自控的收縮，從而達到控制作用對象的目的的一種武器。這種武器能夠干擾和控制被打擊目標(biāo)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，同時影響目標(biāo)的感官神經(jīng)系統(tǒng)（傳入神經(jīng)）和運動神經(jīng)系統(tǒng)。它通過向人體肌肉發(fā)射不同于來自大腦發(fā)出的對肌肉的信號頻率的能量，來自大腦的脈沖信號和來自電擊武器的信號在臨近與肌肉群的神經(jīng)鍵相互沖突。引起的能量沖突使被擊中者很難實現(xiàn)正常的行動和身體功能。它不只是簡單地干擾大腦和肌肉之間的聯(lián)系，而是在使被打擊目標(biāo)產(chǎn)生眩暈、疼痛、迷失狀態(tài)的同時，引起肌肉組織發(fā)生不能控制的收縮，最后只能躺在地上。

通過對比電擊致肌肉失能武器和電擊致暈武器，發(fā)現(xiàn)在打擊效果上，電擊致肌肉失能武器效果較為明顯。同時電擊致肌肉失能武器功率要求高，對電路的設(shè)計提出更高的要求。在武器設(shè)計時要充分考慮打擊效果和非致命的矛盾關(guān)系，找到兩者的平衡點，使電擊武器既可以有良好的打擊效果，也滿足對人體非致命的目標(biāo)。

電擊武器屬于非致命武器的一種，相比于其它非致命武器，有其獨特作用效果和特點，擊中目標(biāo)后，目標(biāo)一般在5秒之內(nèi)就會失去反抗能力，作用效果明顯，即時見效，對作用對象傷害小，在實戰(zhàn)過程中，發(fā)揮了不可替代的作用。

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