超高速钢球打击肥皂与生物靶标的创伤弹道特点研究

通过对比研究不同速度钢球打击肥皂靶和生物靶的创伤弹道表现,探讨二者在超高速破片打击下的动态响应异同.采用不同速度(1000 m/s、2000 m/s、3000 m/s、4000 m/s)的0.72 g钢球分别打击肥皂靶和实验动物后肢肌肉丰满处.打击后观察靶标的弹道学表现,包括出入口大小、伤腔形状和大小、动物肢体损伤范围和损伤程度.研究结果表明:从1000 m/s到4000 m/s,随着钢球速度的增加,伤道入口越大,伤道出口从1000 m/s到3000 m/s逐渐增大;在4000 m/s速度时,投射物未能穿出软组织,形成半球形伤腔;钢球以1000 m/s速度打击肥皂时形成直径为5 cm的入口和直径0.6 cm大小的出口圆锥体;2000 m/s速度打击肥皂时形成直径为16 cm的入口和出口直径3 cm大小的圆锥体;4000 m/s速度打击肥皂时形成25 cm×25 cm×17 cm的半球形坑,未击穿肥皂;从弹道入口为起始点,以1 cm为间距分别测量的动物瞬时空腔、动物伤腔和肥皂空腔不同伤道深度上剖面投影的直径大小.对比相同速度钢球打击下剖面直径变化曲线,发现不同速度下伤道深度5～10 cm处肥皂空腔和动物的瞬时空腔的剖面直径相近.在超高速钢球打击下,肥皂靶形成的空腔与生物靶形成的瞬时空腔在伤道前端大小近似,可见肥皂靶可以一定程度上反映超高速钢球的生物杀伤效应.