МЕХАНИЗМ МИННО-ВЗРЫВНЫХ РАНЕНИЙ И ВЗРЫВНЫХ ТРАВМ

МЕХАНИЗМ МИННО-ВЗРЫВНЫХ РАНЕНИЙ И ВЗРЫВНЫХ ТРАВМ

Взрыв представляет собой химическое превращение ВВ во взрывные газы, характеризующееся выделением значительного количества энергии в течение очень короткого времени и в ограниченном пространстве.

Основным типом ВВ, применяемых для снаряжения артиллерийских снарядов, мин, авиабомб и пр. являются т.н. бризантные ВВ - тротил (тринитротолуол), аммонал, гексоген в сплаве с тротилом и пр. Все эти вещества для возбуждения (инициирования) взрыва требуют внешнего воздействия в виде высокой температуры или удара. Такой удар обычно осуществляется взрывом капсюля - детонатора и вспомогательного заряда. Распространение взрыва в массе бризантного ВВ протекает чрезвычайно быстро. Этот процесс называется детонацией. Скорость детонационной волны достигает 2000-8000 км/с. Практически можно считать, что ВВ мгновенно превращается во взрывные газы с очень высоким давлением и высокой температурой. Этим объясняется дробящее действие бризантного ВВ на стенки корпуса снаряда с образованием многочисленных осколков различной формы и массы.

Осколки разлетаются во все стороны вместе с газами, имеющими температуру до нескольких тысяч градусов. Если заряд не имеет металлической оболочки, то вместе с газами разлетаются куски из поверхностных слоев заряда, которые продолжают догорать в полете, образуя мощное и яркое пламя.

Вследствие этого, при взрыве снаряда в непосредственной близости от человека или контактном подрыве на противопехотной мине, основной разрушительный удар по телу производит мощная волна газообразных продуктов детонации ВВ, а также плотный поток осколков корпуса боеприпаса. Кроме того, вследствие высокой температуры газов наблюдаются опа-ления одежды и ожоги.

Быстро расширяющиеся взрывные газы вытесняют окружающий воздух в стороны, сжимая его и образуя воздушно-ударную волну (ВУВ). Передняя граница зоны сжатия носит название фронта ударной волны и характеризуется чрезвычайно высокими значениями избыточного давления (рис. 25.4 цв. илл.). Вслед за фазой сжатия (фаза положительного давления) следует фаза разрежения, в которой давление ниже атмосферного (отрицательная фаза). Положительная фаза ВУВ распространяется эксцентрично, отрицательная - концентрично. Энергетический потенциал зоны разрежения давления крайне мал, порядка 20-30 кПа, в силу чего он не может оказывать патологического воздействия на организм.

Движение огромной массы воздуха способно вызвать травмы различной тяжести. В непосредственной близости к месту взрыва может произойти полное разрушение тела; несколько дальше - разрыв

тканей, отрыв конечностей и повреждение внутренних органов, а также отбрасывание тела (метательный эффект).

Все повреждения, возникающие в результате взрыва, делятся на первичные, вторичные и третичные:

• первичные повреждения возникают в результате непосредственного воздействия ВУВ на организм; •вторичные и третичные - в результате действия на организм предметов, приведенных в действие ВУВ, а также в результате ударов тела раненого, приведенного в движение действием ВУВ, о расположенные рядом предметы, преграды, землю и пр. Основной травмирующий эффект ВУВ зависит от скорости нарастания максимума избыточного давления (ΔР) - импульса ударной волны. В специальной литературе это положение иллюстрируется достаточно образно: ударная волна действует на поражаемую цель не как гигантский пресс, а как внезапный удар «дубины» или «исполинской ладони».

Основными параметрами, характеризующими ударную волну, являются: избыточное давление во фронте (ΔР), длительность положительной фазы (τ+) и длительность отрицательной фазы (τ ) (рис. 25.5).

-

Параметрами, определяющими травматический эффект при первичных поражениях ударной волной с мгновенным нарастанием импульса избыточного давления, являются величина ΔР и продолжительность τ+.

Рис. 25.5. Типовая форма ударной волны (объяснения в тексте)

Для бризантных ВВ характерной продолжительностью τ+ является 2-10 мс. В этих условиях при ΔР 20-35 кПа с 50% вероятностью наблюдается разрыв барабанных перепонок. Величина ΔР порядка 170-200 кПа является порогом повреждения легких, ΔР 400 кПа определяется как начало тяжелых легочных повреждений. При ΔР 350-800 кПа с 50% вероятностью возникает летальный исход.

Характер повреждений внутренних органов ВУВ. Повреждение органа слуха выражается в разрывах барабанных перепонок, снижении остроты слуха и вестибулярных расстройствах. Повреждение (ушиб) сердца и легких возникает вследствие ударного сдавления между ригидным позвоночником, движущейся внутрь грудной стенкой и поднимающейся вверх диафрагмой за счет таранного действия органов брюшной полости, сдавливаемых через брюшную стенку компрессионной волной. Повреждения органов живота при воздействии взрывной волны наблюдаются значительно реже, чем легких. В экспериментах установлено, что большинство животных, получивших такие повреждения, погибали. Морфологические изменения (кровоизлияния, перфорации и пр.) при этом локализовались в основном в участках желудочно-кишечного тракта, содержащих газ.

Давление ВУВ в непосредственной близости к заряду максимально высоко, но по мере удаления от источника взрыва оно быстро падает. Так, при подрыве ВВ массой 5 кг (тротил) ΔР на удалении 0,5 м составляет 55 745 кПа; 1 м - 7646 кПа; 2,5 м - 650 кПа; 5,0 м - 127 кПа. При снижении избыточного давления до 20 кПа воздействие ВУВ воспринимается как обычное акустическое раздражение. Ударная волна трансформируется в импульсный шум.

Наряду с повреждающим воздействием газообразных продуктов детонации ВВ и ударных волн, возникающих в окружающей среде, при взрывах боеприпасов важное значение приобретают осколки и части взрывного устройства; специальные поражающие средства, дополнительно включаемые в боеприпас, например, куски проволоки, шарики и др. (рис. 25.6 цв. илл.); вторичные ранящие снаряды (камни, гвозди от подошвы обуви и т.д.). Основная часть осколков имеет массу от 3,5 до 8 г, а начальную скорость - от 50 до 400 м/с. Неправильная форма осколков способствует быстрой утрате ими кинетической энергии. Поэтому наибольшее клиническое значение имеют ранения, сопровождающиеся повреждением полостей, кровеносных сосудов и жизненно важных органов.

Возникающий при взрыве метательный эффект относится к третичным эффектам воздействия ВУВ. В этом случае под действием избыточного давления и напора «ветрового потока» тело человека поднимается в воздух и может быть отброшено на несколько метров. Травмы возникают либо на стадии ускорения, либо во время тормозящего удара. Эффект метательного действия ВУВ напрямую зависит не только от мощности боеприпаса, но и от площади тела человека: площадь стоящего человека занимает около 0,36-0,5 м2, лежащего - 0,125 м2. Одновременно с этим ВУВ, разрушая на своем пути здания, технику и другие предметы, разгоняет их обломки до скоростей, соизмеримых со скоростями оболочки боеприпасов, образуя поток вторичных РС, которые в зависимости от их площади и массы могут наносить различные по тяжести взрывные травмы.

Особенности поражения минным оружием экипажей бронетехники.

Характер и тяжесть поражения при заброневом действии взрывных боеприпасов зависят от факта пробития или непробития бортов или днища бронетехники. При непробитии днища у членов экипажа обычно возникают комбинированные механоакустические травмы в виде повреждений нижних конечностей, позвоночника и черепа, сочетающиеся с ушибами внутренних органов и баротравмой (акут-равмой) уха. При пробитии днища характерны множественные и сочетанные механические травмы, осколочные ранения, комбинированные механо-термические и механо-токсические поражения.

При непробитии брони ведущим поражающим фактором выступают ударные ускорения опоры (днища, сиденья) и стенок обитаемых отделений. Кинетическая энергия продуктов взрыва и первичного осколочного потока расходуется не только на нарушение преград, но и, в немалой степени, на их деформацию и перемещения. Для членов экипажа главным поражающим фактором в таких случаях является остаточная энергия, передающаяся за счет сотрясения и колебания преград, - «сейсмической» волны объекта. Важную роль могут играть генерированная воздушная УВ, многократно отраженная от стенок обитаемых отделений, а также импульсные шумы высокой интенсивности, наносящие ударные баротравмы органу слуха и внутренним органам. По отношению к импульсным ударным ускорениям тело представляет собой сложную многозвеньевую механическую систему, в которой выделяются четыре части, реагирующие на действие ударного ускорения независимо друг от друга: дорсальную (голова, шея, позвоночник); торакальную (сердце, легкие, грудная стенка);

абдоминальную (печень, желудок, кишечник); конечности. Импульс ударного ускорения, воздействуя на рецепторный аппарат органов и тканей, приводит к интенсивному афферентному воздействию на ЦНС, вызывает сокращение скелетной и гладкой мускулатуры, деформации и смещения внутренних органов, сосудов с циркулирующей кровью. Наиболее уязвимыми к ударным ускорениям являются внутренние органы со слабой фиксацией: прежде всего сердце, затем - легкие, органы брюшной полости. Поскольку скорость распространения волны деформации по плотным тканям и органам наиболее высокая, биомеханические эффекты ударных ускорений в наибольшей степени реализуются в опорных структурах и органах, тесно с ними связанных: головном и спинном мозге, а также в кровеносных сосудах.

Ведущим компонентом взрывной травмы при непробитии брони являются множественные переломы костей преимущественно осколь-чатого характера. В первую очередь они возникают в сегментах тела, обращенных к центру взрыва, а за счет отбрасывания тела и проти-воудара - могут наблюдаться и с противоположной стороны. При этом механический компонент проявляется переломами нижних конечностей, ЧМТ, ушибами сердца, легких, ушибами и разрывами фиксирующих связок (брыжеек) органов живота.

При пробитии брони на человека воздействуют следующие поражающие факторы.

1. ВУВ.

2. Осколки боеприпасов и вторичные снаряды, образующиеся при разрушении брони.

3. Высокоскоростные и высокотемпературные газовые потоки и частицы расплавленного металла.

4. Пламя.

5. Токсические продукты взрыва и горения.

Важнейшим патогенетическим звеном взрывной травмы при пробитии бронезащиты является прямое воздействие ударной волны, струй пламени и раскаленных газов, отбрасывание тела и противоуда-ры внутри боевой техники.

Взрывная травма, возникающая при пробитии брони, по характеру является множественной и сочетанной. Наиболее часто повреждаются кости конечностей, позвоночник, головной мозг, сердце, легкие, кровеносные сосуды и органы брюшной полости.

Важным компонентом взрывной травмы в бронетехнике являются ожоги и отравления газами, образующимися при взрыве. В таких случаях

взрывная травма приобретает характер комбинированного поражения. При сочетании механических повреждений с осколочными ранениями следует говорить о комбинированной травме.

Таким образом, главными поражающими факторами при взрыве являются: взрывные газы, обладающие высоким давлением и высокой температурой; ударная волна; осколки боеприпаса (мины) и вторичные снаряды. Термическое воздействие взрывных боеприпасов проявляется ограниченными по площади ожогами, локализующимися, как правило, в зоне взрыва. Наиболее опасны ожоги лица и верхних дыхательных путей. При взрывах в прочных, плохо вентилируемых помещениях, таких как бронетехника, укрытия - образующиеся газы (СО2, СО, NO, НСN и др.) не улетучиваются и могут дополнительно вызывать отравление. В некоторых случаях токсическое действие вдыхаемых газов (окиси углерода, окиси азота) может быть крайне тяжелым.

YAmedik.org