Заброневое действие высокоскоростного удара пуль при непробитии бронезащиты

Как известно, как бы ни был хорош бронежилет, он всё равно очень тесно взаимодействует с телом человека. Поэтому при попадании пули или осколка снаряда в броневые элементы бронезащиты часть импульса от удара или энергии пули передается телу. И тут самый качественный бронежилет даже 5 класса защиты, эффективно предотвращая проникновение пули или осколков в пространство за бронеэлементом, не может полностью предотвратить получение заброневых травм, локализованных в зоне воздействия снаряда. 

Заброневое воздействие удара пуль или снарядов приводит к смещению элементов бронезащиты и может проявляться в различных вариациях. 

Виды заброневого воздействия удара пуль или осколков снарядов: 

1. Волновое нагружение тела человека ударными волнами, которые распространяются из бронеэлемента в мягкие ткани, контактирующие с защитным элементом. 
2. Локальное ударное нагружение тела человека под воздействием смещающегося бронеэлемента или образующегося в нем деформационного купола - выпучины. 
3. Ускорение тела или его части. Возникает в результате передачи механического импульса бронеэлемента, который приводится в движение ударным воздействием пули или осколка. 

Тупые заброневые контузионные травмы зависят от амплитуды удара, временного отрезка и места локализации нагрузки, которая действует на тело человека. Выделяют четыре степени тяжести заброневых травм от легкой первой (I) степени до крайне тяжелой IV, которая ведет к летальному исходу. По ГОСТ 50744-95 на средства индивидуальной бронезащиты допускается II (средняя) степень тяжести заброневых травм. Как проявляется травма такого типа? Обычно это ушибленные раны, очаговые внутримышечные кровоизлияния, единичные очаговые кровоизлияния в брыжейку кишечника, множественные субплевральные кровоизлияния. Кроме того, человек может утратить боеспособность на 3-5 минут под воздействием болевого шока. В среднем ограниченная боеспособность может сохраняться до 10 суток, а полностью организм восстанавливается лишь спустя 15-20 суток после получения травмы. Травмы III (тяжелой) степени тяжести зачастую сопровождаются закрытыми и открытыми переломами ребер и отростков позвонков, разрывами плевры, кровоизлияниями в паренхиму легких, сердца и другими серьезными повреждениями внутренних органов. При изготовлении средств бронезащиты не допускается возможность получения травм этой категории. 

Конечно, характеристики степеней тяжести заброневых травм зачастую понятны сотрудникам медучреждений, но вряд ли понятны инженерам и другим специалистам компаний, которые производят средства индивидуальной защиты. Поэтому при производстве бронежилетов требуется инженерная расшифровка степеней тяжести заброневых травм, чтобы готовая продукция не только полностью соответствовала требованиям ГОСТа, но и как можно эффективнее защищала человека и от внешнего воздействия, и от взаимодействия с защитными бронеэлементами. В итоге в задании для инженерного отдела вводится ограничение на амплитуду волны сжатия, нагружающей ткани и внутренние органы некоторой пороговой величиной, ввести допустимые величину тыльного прогиба бронеэлемента и скорости его роста, определяются динамические характеристики тканей, отдельных органов и частей человеческого тела и т.д. Для наиболее точного определения всех необходимых характеристик изучаются сами механизмы возникновения различных повреждений тканей, внутренних органов, костей в зависимости от интенсивности воздействия поражающих факторов заброневого действия.  

При создании средств индивидуальной защиты следует учесть еще пару нюансов:  

1. Когда пуля взаимодействует с защитным элементом, за ним формируется временная полость. Размеры этой полости могут зависеть и от типа бронеэлемента, и от кинетической энергии пули. Размер временной полости определяет, в основном, степень тяжести заброневой контузионной травмы, потому что он характеризует величину кинетической энергии, передаваемой защищаемому объекту. 
2. При баллистическом ударе со стороны расположения бронеэлемента профиль давления состоит из двух импульсов: первый импульс давления имеет амплитуду в несколько мегапаскалей и длительность около 100 мкс. Он формируется в тот самый момент, когда пуля начинает взаимодействовать с преградой, и имеет ударно-волновую природу. Этот импульс еще называют высокочастотным. Второй импульс давления – низкочастотный (его ещё называют пологим). Его амплитуда намного меньше (несколько десятых долей МПа), а сам импульс формируется с большой задержкой около одной или нескольких миллисекунд после удара и имеет существенно большую длительность - около 10... 15 мс. 

Некоторые требования, необходимые для производства средств индивидуальной бронезащиты, допускают получение заброневых травм не выше II степени тяжести. При этом бронежилеты из арамидных тканей по защите от заброневой травмы значительно уступают бронежилетам с металлической плитой. Это происходит потому, что при попадании пули или осколка в металлический бронеэлемент нагрузка распределяется по всей плите, а в арамидном бронежилете вся сила нацелена на место попадание пули.