防暴動(dòng)能彈的人體非致命效應(yīng)淺析

張文璥

（武警工程大學(xué)，陜西 西安 710086）

美國(guó)國(guó)防部將非致命武器定義為：“明確設(shè)計(jì)和主要使用的武器，目的是使人員或裝備喪失能力，同時(shí)盡量減少死亡、人員永久性傷害以及對(duì)財(cái)產(chǎn)和環(huán)境的非故意破壞，降至最低限度大武器”。相比傳統(tǒng)致命武器，非致命武器具有區(qū)間性和效應(yīng)可逆性，其上限是對(duì)目標(biāo)產(chǎn)生不可逆的過(guò)度傷害，下限則是達(dá)到預(yù)期作戰(zhàn)目的。比如像海綿彈、橡膠塊彈、布袋彈等非致命動(dòng)能彈，這些武器旨在通過(guò)對(duì)目標(biāo)造成一定的疼痛從而實(shí)現(xiàn)群體的驅(qū)散。防暴動(dòng)能彈作為一種非常重要的非致命武器，可廣泛應(yīng)用于驅(qū)散群體性有生目標(biāo)，也可用于阻止暴徒對(duì)重要目標(biāo)的沖擊等。因此通過(guò)研究防暴動(dòng)能彈對(duì)有生目標(biāo)的生理?yè)p傷和心理影響，分析其對(duì)人體的非致命效應(yīng)，能夠?yàn)榉辣﹦?dòng)能彈的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供思路，進(jìn)而為有效應(yīng)用防暴動(dòng)能彈提供參考。

1 防暴動(dòng)能彈概述

1.1 定義

防暴動(dòng)能彈又稱(chēng)低殺傷彈，它是利用射出的彈頭或彈丸破片的終點(diǎn)動(dòng)能打擊目標(biāo)，通過(guò)瞬時(shí)鈍性沖擊使其產(chǎn)生強(qiáng)烈的痛感，從而失去抵抗能力或行動(dòng)受到抑制的一種警用非致命武器。在處置騷暴亂等群體治安事件時(shí)，不同于普通致命彈丸追求的貫穿性和侵蝕性帶來(lái)的最大侵害，防暴動(dòng)能彈通過(guò)低侵蝕、低貫穿的方式，在不致命的前提下，使犯罪分子或鬧事骨干等目標(biāo)在劇烈的疼痛下失去抵抗能力。為達(dá)到非致命效果，防暴動(dòng)能彈彈丸失速較快，在彈頭形狀設(shè)計(jì)方面一般會(huì)選擇圓頭或平頭型以降低侵蝕性。其彈丸速度有限，作用距離相對(duì)較短，例如18.4mm布袋彈的彈丸初速度為75m/s，有效作用距離為大于30m；18.4mm動(dòng)能痛塊彈的彈丸初速度為123m/s，有效作用距離為35～100m；97式18.4mm動(dòng)能霰彈的彈丸初速度為315m/s，有效作用距離為35～100m。

1.2 發(fā)展歷程

防暴動(dòng)能彈經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段。硬質(zhì)防暴動(dòng)能彈階段主要以鋼芯橡膠彈、塑料彈為主。隨著對(duì)安全性提出更高的要求，橡膠式防暴動(dòng)能彈應(yīng)用而生。由于橡膠彈丸在發(fā)射時(shí)自身會(huì)有一定的變形，因此絕大部分橡膠彈丸在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)增加尾翼，提高了飛行的穩(wěn)定性。布袋式防暴動(dòng)能彈主要經(jīng)歷了片狀和筒狀等發(fā)展階段，一般由尼龍布和鉛砂兩部分組成。在發(fā)射時(shí)尼龍布具有非常好的延展性，盡管在擊中目標(biāo)時(shí)動(dòng)能較大，但由于接觸面積大，因此比動(dòng)能小，可以降低對(duì)目標(biāo)造成過(guò)度傷害。復(fù)合型防暴動(dòng)能彈是在硬質(zhì)彈丸和橡膠彈丸的基礎(chǔ)之上誕生的新一代防暴動(dòng)能彈，由硬質(zhì)彈體和軟質(zhì)彈頭兩部分組成，可以提高有效射程，具有較高的作戰(zhàn)靈活性和射擊安全性。

2 防暴動(dòng)能彈造成的生理?yè)p傷

防爆動(dòng)能彈給攻擊目標(biāo)所帶來(lái)的非致命效應(yīng)，一般與力學(xué)特征與致命損傷之間具有極為密切的聯(lián)系，通過(guò)研究人員的試驗(yàn)可以得知，人體的損傷程度與組織的密度具有正相關(guān)關(guān)系，即當(dāng)組織密度增高時(shí)，人體的損傷將隨之增大。

2.1 骨骼損傷

試驗(yàn)表明，人體的損傷程度與組織的密度呈正相關(guān)，即當(dāng)組織密度增高時(shí)，人體的損傷也隨之增大。表1是防爆動(dòng)能彈不同組織密度與傷情之間的關(guān)系。

表1 不同組織密度與傷情的關(guān)系

由該表可以看出，防爆動(dòng)能彈對(duì)骨骼的損傷最為嚴(yán)重。骨骼屬于人體內(nèi)密度較高的硬質(zhì)組織，在外力作用之下，骨骼會(huì)首先發(fā)生變形，在變形應(yīng)力超過(guò)骨骼密度所承受的極限后，將會(huì)出現(xiàn)骨折。當(dāng)防爆動(dòng)能彈擊中目標(biāo)胸部時(shí)可能會(huì)使肋骨產(chǎn)生彎曲，肋骨內(nèi)部變得緊張，外部繃緊，在此情形之下，當(dāng)偏轉(zhuǎn)量超過(guò)70mm時(shí)，防暴動(dòng)能彈對(duì)肋骨造成的鈍性沖擊可能會(huì)使肋骨產(chǎn)生彎曲，在力的作用之下，肋骨會(huì)從內(nèi)部開(kāi)始破碎直至外部出現(xiàn)肋骨斷裂情況，造成肋骨骨折甚至連枷胸的發(fā)生。

2.2 肌肉損傷

相較于硬質(zhì)組織，肌肉的軟質(zhì)組織在動(dòng)能彈的沖擊之下會(huì)產(chǎn)生位移、錯(cuò)位、撕裂等，輕者會(huì)出現(xiàn)瞬間位移，重者則會(huì)產(chǎn)生永久性的損傷。防爆動(dòng)能彈對(duì)于目標(biāo)軟組織所造成的損傷，一般情況下主要涉及兩種作用原理，即壓縮作用以及黏性作用，壓縮作用主要是防爆動(dòng)能彈給軟組織造成變形而帶來(lái)的損傷。黏性作用則是防爆動(dòng)能彈給軟組織造成的變形速度而帶來(lái)的損傷。一般情況下，防爆動(dòng)能彈給目標(biāo)帶來(lái)的損傷屬于高速小位移，因此黏性作用在防爆動(dòng)能彈造成軟組織損傷中占據(jù)主導(dǎo)作用。即肌肉組織在遭受到動(dòng)能彈的沖擊后，肌肉在肌肉組織的恢復(fù)能力之下快速恢復(fù)到位，帶來(lái)的因肌肉短時(shí)間變形-恢復(fù)而引起的內(nèi)部損傷。

2.3 頭頸部損傷

在鈍性打擊的損傷案例中，對(duì)頭頸部所造成的損傷是最為致命的，其中對(duì)腦部以及眼睛所造成的損傷是不可逆的，致死比例較高。由于眼睛結(jié)構(gòu)較為脆弱且極易受到外部壓力的影響產(chǎn)生變形，因此在鈍性打擊的沖擊力之下，眼壓會(huì)瞬間升高，特別是視網(wǎng)膜與玻璃體接觸的部位遭受沖擊后，將會(huì)造成眼部的視網(wǎng)膜撕裂或脫落，給眼部帶來(lái)不可逆的永久性損傷。另外頭部的鈍性打擊可能會(huì)傷害腦干細(xì)胞，腦干細(xì)胞在受到外部壓力的作用時(shí)會(huì)出現(xiàn)壞死情況，且腦干細(xì)胞一旦壞死不可恢復(fù)，嚴(yán)重情況下目標(biāo)會(huì)因腦干細(xì)胞受損而致死。即使打擊的力度較小，只要打擊位置不當(dāng)或目標(biāo)人員有其他疾病都有可能出現(xiàn)致死情況。我國(guó)所發(fā)布的防暴動(dòng)能彈使用標(biāo)準(zhǔn)中明確指出在發(fā)射時(shí)不可向目標(biāo)喉部以上位置射擊，就是為了避免造成眼角膜脫落以及腦干細(xì)胞損傷等致死情況的發(fā)生。

2.4 胸腹部損傷

防暴動(dòng)能彈作用于目標(biāo)心前區(qū)時(shí)，高速的作用力會(huì)引起心臟快速而短暫的節(jié)律失常，并伴隨心室纖顫進(jìn)而誘發(fā)心臟震動(dòng)，最終導(dǎo)致心力衰竭而使目標(biāo)喪失意志。研究表明，當(dāng)一顆以30m/s速度發(fā)射的彈丸打擊到目標(biāo)心臟時(shí)，如果打擊機(jī)恰好處于心臟T波發(fā)送時(shí)間，就會(huì)誘發(fā)心室纖顫，使心臟無(wú)法有效供血，危及生命。盡管防暴動(dòng)能彈打擊心臟部位誘發(fā)心室纖顫的幾率極低，但仍不排除這種情況的發(fā)生。

肺部由大量的肺泡組織組成，當(dāng)防暴動(dòng)能彈打擊到目標(biāo)肺部時(shí)，肺泡內(nèi)的氣體會(huì)對(duì)作用力具有一定的緩沖作用，但當(dāng)作用力超過(guò)肺泡的緩沖能力后，肺泡會(huì)在打擊后所產(chǎn)生的作用力壓迫下膨脹，壓力隨之增高，出現(xiàn)肺泡隔膜破裂的現(xiàn)象，進(jìn)而發(fā)生肺泡腫大、微血管出血等情況。除肺泡在壓力下膨脹使肺部受到傷害外，防暴動(dòng)能彈造成的肺部損傷多為肋骨斷裂劃傷或貫穿肺部，因此防暴動(dòng)能彈所產(chǎn)生的瞬時(shí)壓力使肋骨貫穿或劃傷是導(dǎo)致肺部損傷的主要原因。

當(dāng)防暴動(dòng)能彈對(duì)目標(biāo)肝、脾等脆弱部位造成打擊時(shí)，會(huì)在肝、脾內(nèi)部產(chǎn)生作用力，當(dāng)作用力超過(guò)肝、脾的抗拉強(qiáng)度后，會(huì)使肝、脾肌肉纖維斷裂，進(jìn)而出現(xiàn)肝脾出血、破裂等情況。

2.5 四肢損傷

防暴動(dòng)能彈對(duì)目標(biāo)四肢造成的損傷，主要是指骨質(zhì)損傷。不同的防暴動(dòng)能彈所帶來(lái)的四肢損傷不同，一般情況下小孔徑的霰彈極易造成四肢損傷，即通過(guò)瞄準(zhǔn)目標(biāo)打擊的方式讓動(dòng)能彈丸撞擊到地面后沖擊目標(biāo)的下肢。通常情況下防暴動(dòng)能彈不會(huì)穿透目標(biāo)的皮膚，但若射擊距離較近，也有可能給目標(biāo)的四肢帶來(lái)表皮挫傷，嚴(yán)重情況下會(huì)造成穿透?jìng)?，同時(shí)也可能誘發(fā)開(kāi)放性或閉合性骨折。但相較于頭部損傷和心臟震蕩可能帶來(lái)的較高致死率，目前防暴動(dòng)能彈使用建議是瞄準(zhǔn)目標(biāo)人物的四肢以及大肌肉群，遠(yuǎn)離頭頸部或腎臟部等重要部位。

3 防暴動(dòng)能彈引發(fā)的心理效應(yīng)

防暴動(dòng)能彈的打擊不僅會(huì)給目標(biāo)造成生理上的損傷，還會(huì)引發(fā)與疼痛相關(guān)的心理效應(yīng)。國(guó)外學(xué)者在研究后指出痛覺(jué)的形成經(jīng)歷四個(gè)階段。第一個(gè)階段—感覺(jué)分辨，主要是指?jìng)€(gè)人對(duì)于疼痛強(qiáng)度的感受，與疼痛感受的即時(shí)評(píng)價(jià)、軀體運(yùn)動(dòng)和自主神經(jīng)系統(tǒng)的激活以及造成疼痛的環(huán)境具有直接關(guān)系。第二個(gè)階段—即刻的不愉快感，反映了個(gè)體對(duì)于不愉快情緒的反應(yīng)，與個(gè)體對(duì)于疼痛意義的評(píng)價(jià)具有直接關(guān)系。第三個(gè)階段—延伸情緒反應(yīng)，該階段是對(duì)疼痛及其意義的反思以及認(rèn)知，包括因疼痛而產(chǎn)生的抑郁、挫折、恐懼等多種情緒。第四個(gè)階段—外在的行為表達(dá)，主要是指?jìng)€(gè)體想要立即停止該行為，對(duì)疼痛刺激做出躲避、反抗、攻擊等帶有強(qiáng)烈情緒色彩的行為反應(yīng)，以此減輕或避開(kāi)疼痛。

疼痛會(huì)引發(fā)個(gè)體諸如焦慮、恐懼、憤怒等大量的負(fù)性情緒感受。疼痛焦慮表現(xiàn)為疼痛閾限的降低和對(duì)各類(lèi)感知覺(jué)體驗(yàn)關(guān)注的增強(qiáng)，甚至?xí)霈F(xiàn)肌肉緊張、胸痛等軀體疼痛癥狀。疼痛恐懼是一種可以加劇疼痛感受的緊張情緒反應(yīng)，當(dāng)個(gè)體在遭受到組織損傷或認(rèn)為自己無(wú)法有效克服或避免該問(wèn)題時(shí)，會(huì)產(chǎn)生試圖攻擊或逃避的行為。在群體性事件中，大部分人為不明真相被煽動(dòng)的群眾，因此當(dāng)他們意識(shí)到繼續(xù)參與鬧事行為可能會(huì)使自己受到打擊時(shí)會(huì)產(chǎn)生焦慮和恐懼情緒，從而引發(fā)逃避行為。憤怒是疼痛經(jīng)歷中的一種有害情緒狀態(tài)，當(dāng)個(gè)體感到目標(biāo)不能實(shí)現(xiàn)、行動(dòng)受到挫折或有一種不公平感時(shí)，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的憤怒情緒。比如群體性事件中的鬧事骨干和犯罪分子，會(huì)在遭到防暴動(dòng)能彈打擊尤其是感到受挫后，產(chǎn)生憤怒情緒，而這種負(fù)面的心理又會(huì)引發(fā)攻擊行為，增加了處置群體性事件任務(wù)的難度。

防暴動(dòng)能彈的最終戰(zhàn)術(shù)目標(biāo)為作用對(duì)象行為上的拒止或控制，作用目標(biāo)在疼痛引起的負(fù)性情緒下，最具戰(zhàn)術(shù)意義的行為表現(xiàn)為逃跑，事件惡化最明顯的反應(yīng)為攻擊，因此正確把握事件性質(zhì)和目標(biāo)心理狀態(tài)對(duì)研究防暴動(dòng)能彈對(duì)人的心理效應(yīng)具有重要意義。

4 結(jié)語(yǔ)

本文首先簡(jiǎn)要概述了防暴動(dòng)能彈定義及發(fā)展歷程；而后從生理和心理兩個(gè)層面分析了防暴動(dòng)能彈的人體非致命效應(yīng)。防暴動(dòng)能彈在處置群體性事件時(shí)具有較高的作戰(zhàn)效能，其非致命效應(yīng)體現(xiàn)為使鬧事人群失去繼續(xù)鬧事的能力或者主動(dòng)放棄抵抗。未來(lái)還需繼續(xù)深入探究防暴動(dòng)能彈的致傷機(jī)理，并結(jié)合有限元仿真或假人試驗(yàn)等方法進(jìn)一步評(píng)估防暴動(dòng)能彈的非致命效應(yīng)。