Все об арбалетах, луках

Холодное и метательное оружие: криминалистическая экспертиза

КРИМИНАЛИСТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТАТЕЛЬНОГО ОРУЖИЯ

В основном криминалистическое исследование метательного оружия и предметов, сходных с ним по конструкции, проводится в целях отнесения их к категории метательного оружия, установления групповой принадлежности, определения технического состояния (исправности, пригодности к выстрелу). К настоящему времени технико-криминалистические критерии метательного оружия, необходимые для отнесения предметов к категории «метательное оружие», окончательно еще не сложились. Однако в силу того, что метательному оружию, кроме специфических признаков, присущи и признаки, свойственные как огнестрельному, так и холодному оружию, в основу методик его исследования могут быть положены разработки для криминалистической оценки конструкции и поражающей способности огнестрельного и соответствующего по способу действия холодного оружия.

Экспертное исследование метательного оружия согласно общей методике имеет несколько стадий. На стадии предварительного исследования решаются традиционные вопросы, в частности, целостности упаковки, соответствия объекта описанию в постановлении, составляется план исследования и т.д. Цель раздельного исследования объекта — выявление у него комплекса конструктивных признаков, характерных для того или иного вида метательного оружия, установление способа производства объекта и состояние его частей. На стадии сравнительного исследования выделенный комплекс конструктивных признаков соотносится с соответствующим комплексом признаков известных видов и разновидностей метательного оружия и предметов, сходных с ним по конструкции. На стадии экспертного эксперимента проверяется взаимодействие деталей конструкции, прочностные и поражающие характеристики объекта. Вывод эксперта по поставленным вопросам формулируется на основе результатов всех стадий исследования. Методика исследования конкретного объекта и последовательность стадий исследования уточняются исходя из особенностей его конструкции и поставленных вопросов.

ОСНОВЫ ТЕХНИКО-КРИМИНАЛИСТИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ЛУКОВ И АРБАЛЕТОВ

В основе технико-криминалистического исследования луков и арбалетов лежит оценка возможности и эффективности их использования в качестве оружия. Как метательное оружие луки и арбалеты характеризуются кинетической энергией, сообщаемой снаряду, начальной скоростью снарядов и площадью их рассеивания при прицельной стрельбе. Указанные характеристики зависят как от применяемых снарядов, так и непосредственно от конструктивных параметров такого оружия.

Конструкция луков и арбалетов характеризуется двумя группами параметров:

• статическими, к которым относятся максимальная сила натяжения тетивы и величина ее рабочего хода;
• динамическими — скоростью распрямления дуг, а также амплитудой и длительностью возникающих в дуге после выстрела колебаний.

Статические параметры определяют максимально возможную энергию стрелы, а динамические — ее начальную скорость и рассеивание снарядов.

В арбалете и луке снаряд приобретает движение за счет преобразования предварительно запасенной потенциальной энергии деформированного тела, которым являются плечи дуги, в кинетическую энергию стрелы. Запасание энергии происходит в процессе совершения работы по натягиванию тетивы на величину ее рабочего хода. По мере натягивания тетивы сила, необходимая для дальнейшего изгибания плеч, возрастает. Зависимость прикладываемого к тетиве усилия (F) от ее перемещения (s) называется силовой характеристикой лука. Из характеристик видно, что у арбалетов меньший по сравнению с луками рабочий ход тетивы и большее усилие натяжения. Зная силовую характеристику, можно определить величину запасаемой в оружии потенциальной энергии.

Потенциальная энергия(E, Дж) прямого лука равна U=F*s*0.5, для рекурсивного U=F*s*0.75. Где F - наибольшее усилие стрелка (максимальная сила натяжения лука), Ньютоны; s — максимальное перемещение тетивы (величина рабочего хода), метры. Подробнее по этой теме читайте в книге Джеймс Гордон "Конструкции, или почему не ломаются вещи", Глава 4.

Пример: рассчитаем потенциальную энергия лука со следующими исходными данными: прямой лук, сила натяжения тетивы 350 Н (35 кг), длина хода тетивы 0.6 метров. U = 350 x 0.6 x 0.5 = 105 Дж.

При отпускании тетивы запасенная энергия, кроме сообщения кинетической энергии снаряду, тратится на сообщение кинетической энергии тетиве, плечам, системе «оружие—стрелок» при отдаче, на возбуждение продольных и поперечных колебаний дуги, а в арбалетах — также на преодоление сил трения стрелы и тетивы о станок.

Эффективность преобразования запасенной потенциальной энергии лука в кинетическую энергию стрелы можно охарактеризовать коэффициентом полезного действия (КПД) — п, который показывает в процентах долю потенциальной энергии, преобразуемую в кинетическую, то есть отношение кинетической энергии стрелы — К к запасенной потенциальной энергии:

Кинетическая энергия стрелы определяется ее массой (m) и начальной скоростью (v) как К = mv²/2.

КПД луков и арбалетов зависит как от конструктивных параметров оружия, так и от массы применяемых стрел.

При использовании очень легкой стрелы КПД лука будет малым, с увеличением массы используемых стрел КПД резко возрастает и достигает максимума. Если использовать еще более тяжелые стрелы, то КПД начинает плавно уменьшаться. Такая зависимость КПД от массы стрелы обусловлена тем, что при ее уменьшении начальная скорость стрелы не может бесконечно возрастать, а будет определяться массой тетивы и параметрами плеч (массой, размахом, упругостью).

Другими словами, при использовании очень легких стрел запасенная энергия тратится в основном на перемещение частей самого оружия аналогично холостому выстрелу (спуск тетивы без стрелы), что может привести даже к разрушению конструкции. В другом предельном случае, если применяются стрелы с очень большой массой, их кинетическая энергия опять уменьшается, так как уменьшается ускорение, сообщаемое стреле, возрастает отдача оружия, а у арбалета увеличивается и сила трения между станком и стрелой. Следовательно, для каждой конструкции арбалета или лука, чтобы наиболее эффективно использовать его запасенную энергию, масса стрел должна быть вполне определенной. Эксперименты показывают, что в зависимости от применяемых стрел и конструкции оружия КПД луков и арбалетов находится в диапазоне от 30 до 85%.

Преобразование запасенной потенциальной энергии в кинетическую происходит за время распрямления дуг — t. Чем меньше это время, тем больше будет начальная скорость стрелы, и, следовательно, при прочих равных условиях — больше дальность стрельбы. Начальная скорость стрел современных луков и арбалетов лежит, как правило, в интервале 40—80 м/с. Время разгибания дуг определяется как массой используемых стрел, так и конструкцией дуги лука. Очевидно, что, чем меньше масса движущихся частей оружия и меньше расстояние, которое они проходят, тем большая часть запасенной энергии и за меньшее время может быть передана стреле. Луки с одинако­вой максимальной силой натяжения, но с разной массой, размерами и формой плеч будут сообщать одной и той же стреле различную начальную скорость, причем это различие может достигать двух и более раз.

Отношение запасенной потенциальной энергии ко времени разгибания дуг определяет мощность оружия Р = U/t. Мощность тем больше, чем больше запасаемая в оружии энергия и чем меньше время движения его частей. Она максимальна при холостом выстреле и убывает с увеличением массы применяемых стрел.

Анализ зависимостей мощности и КПД от массы стрел показывает, что выбор стрелы для каждой конструкции лука определяется противоречивыми требованиями. С одной стороны, для получения максимальной мощности стрела должна быть как можно легче, с другой — чтобы преобразование потенциальной энергии в кинетическую было достаточно эффективно, ее масса не должна быть слишком малой. Оптимальное значение массы стрел для современных луков и арбалетов лежит в пределах от 15 до 40 г.

Эффективность применения луков и арбалетов как метательного оружия определяется не только их мощностью и запасаемой энергией, но и кучностью стрельбы. Кучность стрельбы зависит как от качества применяемых стрел, так и от свойств самого оружия. Для повышения кучности стрельбы основание и плечи дуги при изгибе не должны скручиваться, материал плеч должен иметь идентичные физические характеристики, а продольные и поперечные колебания, возникающие в дуге в момент выстрела, — малую амплитуду и быстро затухать.

МЕТОДИКА КРИМИНАЛИСТИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ЛУКОВ И АРБАЛЕТОВ

Для признания лука или арбалета заводского изготовления метательным оружием необходимо, чтобы они имели минимальную совокупность конструк­тивных элементов, определяющих их целевое назначение (поражение цели на расстоянии), а их технические характеристики соответствовали характеристикам этой разновидности оружия. Для цельных луков минимальная совокупность деталей — это тетива и дуга, состоящая из основания и плеч, концы которых, в свою очередь, должны обеспечивать надежное крепление тетивы. В разборных луках необходимы еще крепежные элементы для соединения плеч с основанием дуги. Арбалеты, кроме этого, должны иметь ложу с приспособлением для крепления дуги, а также фиксирующий и спусковой механизмы.

Луки и арбалеты, как правило, хранятся и транспортируются со снятой тетивой, поэтому, если дуга и тетива представлены отдельно, необходимо экспериментально убедиться, что длина и прочность представленной тетивы обеспечивают возможность ее использования с данной дугой. Кроме того, целью эксперимента является измерение максимального усилия натяжения тетивы, а у арбалета — величины рабочего хода и проверка работоспособности фиксирующего и спускового механизмов. При проведении этих экспериментов необходимо помнить о недопустимости производства «холостых выстрелов», то есть спуска тетивы лука и арбалета без стрел, так как это может привести к поломке дуги или разрыву тетивы. Для измерения усилия натяжения можно использовать специально разработанный для этого стенд, либо, например, измерять с помощью подвешивания к тетиве грузов с известной массой.

Максимальное усилие натяжения тетивы является важной характеристикой, так как ее значение позволяет разграничивать луки и арбалеты, предназначенные для отдыха и развлечения, от аналогичных объектов, являющихся метательным оружием. Согласно принятым криминалистическим требованиям сила натяжения тетивы у луков и арбалетов, предназначенных для отдыха и развлечений, не должна превышать соответственно 15 кг и 20 кг.

Далее, по результатам сравнения конструкции и технических характеристик исследуемого объекта с известными образцами луков и арбалетов делается окончательный вывод о его принадлежности к метательному оружию, устанавливается разновидность и модель. Для отнесения луков и арбалетов самодельного изготовления к категории метательного оружия недостаточно наличия у них комплекса основных конструктивных элементов и силы натяжения тетивы, превышающей значение, указанное в криминалистических требованиях. Кроме этого, необходимо установить, что их конструкция обеспечивает возможность производства направленного выстрела и возможность поражения цели на заданном расстоянии (5 или более метров).

Поражающие свойства луков и арбалетов определяются способностью стрел, выпущенных из них, наносить проникающее повреждение телу человека. Однако оценка поражающей способности луков и арбалетов по глубине внедрения стрелы в мишень не исключает неоднозначности вывода. Это связано с тем, что способность стрелы наносить повреждение зависит не только от конструкции оружия, но и во многом от устройства ее наконечника и материала мишени.

Более объективным критерием оценки поражающих свойств луков и арбалетов является величина приобретенной стрелой кинетической энергии. Значение кинетической энергии стрелы на границе поражения можно оценить, используя экспериментальные данные, полученные судебными медиками. Ими было установлено (Тихонов Е.Н. Криминалистическая экспертиза холодного оружия: Учебное пособие. Барнаул, 1987), что усилие, необходимое для нанесения колотых и колоторезаных ран телу человека, равно 200—250 Н, поэтому стрелы для нанесения проникающего ранения на глубину, обеспечивающую повреждение жизненно важных органов, должны обладать кинетической энергией не менее 15 Дж.

Начальная кинетическая энергия определяется экспериментально. Для этого необходимо измерить начальную скорость стрелы, масса которой обеспечивает максимальные значения КПД и мощности для данного лука или арбалета. Масса стрел, удовлетворяющих этому условию, для большинства луков и арбалетов составляет 15—40 г. Стрелы с указанной выше массой будут обладать кинетической энергией на границе поражения, если их скорость не меньше соответственно 45 и 27 м/с.

Возможность направленного выстрела проверяется экспериментальной стрельбой в мишень с расстояния порядка 5 м. Диаметр рассеивания попадании, значительно превышающий ширину грудной мишени, свидетельствует о невозможности ведения из лука или арбалета прицельной стрельбы, и этот факт должен учитываться при формировании окончательных выводов. Таким образом, цель экспертного эксперимента при исследовании самодельных луков и арбалетов заключается в проверке возможности направленного выстрела и определении поражающих свойств.

МЕТОДИКА КРИМИНАЛИСТИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТАЕМЫХ ПРЕДМЕТОВ.

В связи с тем, что для применения метаемых предметов требуется непосредственное использование мускульной силы человека, они обладают многими конструктивными элементами, имеющимися и у холодного оружия. Это клинки, ударные элементы, элементы удержания и пр. Поэтому методика исследования метаемых предметов с целью установления их групповой принадлежности и относимости к категории «метательное оружие» во многом аналогична методике исследования холодного оружия. Однако имеются и особенности при исследовании различных видов метательного оружия, связанные, в первую очередь, со специфическими приемами их применения и необходимостью обладания специальными навыками при проведении экспертных экспериментов с такими предметами. Кроме этого, к настоящему времени не сложились общие криминалистические требования к соответствующим разновидностям метательного оружия, а экзотичность большинства из них обусловливает малый объем материала, пригодного для сравнительного исследования. Так же как и при исследовании холодного оружия, вывод о принадлежности метаемого предмета к категории «метательное оружие» делается через установление конкретной его разновидности. Для этого необходимо выделить присущие объекту конструктивные признаки, выяснить в ходе эксперимента его свойства и сравнить их с соответствующими признаками и свойствами объектов известных групп метательного оружия. Например, сюрикены обладают следующим комплексом признаков: плоская и симметричная форма, наличие не менее трех зубцов с острием и лезвиями, типичные размеры 6—12 см в диаметре, толщина 3—4 мм и вес от 60 до 200 г.

Для метаемых предметов вес является одним из определяющих признаков при отнесении их к метательному оружию. Это связано с тем, что человек, бросая предметы, практически не может сообщить им скорость более 20 м/с. Поэтому, чтобы метаемые предметы обладали достаточной для поражения незащищенного человека кинетической энергией, они должны иметь массу не менее 60 г.

Прочностные и поражающие свойства метаемых предметов проверяются экспериментальным путем. Для этого с расстояния 3—4 м, согласно соответствующим приемам и способам применения, проводят неоднократные (не менее 10 раз) броски исследуемых предметов в мишень. В качестве мишени может использоваться сухая сосновая доска толщиной 30—50 мм. После каждого броска проводят осмотр предмета и измеряют глубину повреждения в мишени. Если в ходе испытаний не произошло ни деформаций, ни разрушения метаемого предмета, то считается, что он обладает необходимыми для метательного оружия прочностными свойствами. Для метаемых предметов колющего и колюще-режущего действия внедрение в преграду на глубину 5мм и более свидетельствует о наличии у них необходимой поражающей способности. О поражающей способности метаемых предметов ударно-раздробляющего действия судят по повреждениям мишени — ее растрескиваниям, вмятинам, расколам. Для оценки поражающей способности может также использоваться специальная мишень, имитирующая мышечные ткани человека (разработка НИИСТ МВД России), в исключительных случаях — биоматериал (мясо и кости животных).

Окончательный вывод о принадлежности исследуемого метательного предмета к категории метательного оружия делается по совокупности результатов всех стадий исследования.

Из учебника Сумарока А.М., Стальмахова А.В., Егорова А.Г. «Холодное и метательное оружие: криминалистическая экспертиза»
(для преподавателей и студентов вузов юридического профиля, экспертов-криминалистов, 2000 г.)

Бонус

Критерии относимости самодельного стреляющего устройства к огнестрельному оружию

Самодельное огнестрельное оружие должно отвечать требованиям, предъявляемым к огнестрельному оружию вообще, то есть иметь все присущие ему основные части (ствол, запирающее и воспламеняющее устройства) и удовлетворять критериям огнестрельности, оружейности и надежности.

Критерий огнестрельности предполагает использование для метания снаряда силы давления газов, образовавшихся при сгорании пороха или его заменителей (зажигательной спичечной массы, бензовоздушной смеси и пр.).

Критерий оружейности предполагает конкретное целевое назначение - поражение цели и достаточную поражающую способность, определение которой при исследовании самодельного оружия играет существенную роль. Понятие поражающей способности многогранно, поэтому ее оценка во многом носит субъективный характер. Вопросы действия снаряда на биологические объекты рассматриваются в специальном разделе баллистики - раневая баллистика. В судебной медицине различают пробивное, разрывное, ушибающее, дробящее и гидродинамическое действие пули.

В криминалистике же принято поражающую способность оружия оценивать по способности пули, выстреленной из этого оружия, причинять проникающее повреждение телу человека.

Способность пули наносить проникающие повреждения зависит от ряда факторов: кинетической энергии пули, ее конструкции, формы головной части и площади поперечного сечения.

Кинетическая энергия пули - Е{Дж) определяется скоростью ее полета - V(м/с) и массой - m(кг) и вычисляется по формуле:

Для пересчета значения кинетической энергии, измеренной в джоулях (Дж), в значение энергии, измеренной в кГм (единица измерения энергии, встречающаяся в литературе), достаточно полученное по этой формуле число поделить на 10. Нанести проникающее повреждение телу человека пуля может, если обладает кинетической энергией больше некоторого значения. Именно это значение кинетической энергии пули на границе возможности поражения человека и представляет интерес для решения криминалистических задач. Эта величина носит название минимальной кинетической энергии. Минимальная кинетическая энергия для стандартных пуль различного калибра, как показали эксперименты А.И. Устинова при стрельбе по трупным материалам, имеет следующие значения: 5,6 мм - 11 Дж; 6,35 мм - 16 Дж; 7,62 мм - 27 Дж; 9 мм - 30 Дж.

При этом было установлено, что пули этих калибров, обладая скоростью 100м/с, заведомо способны нанести проникающее повреждение телу человека.

Следует иметь в виду, что в военном деле под поражающей способностью понимают не причинение проникающего повреждения, а безусловный вывод человека из строя и поэтому оперируют гораздо большими значениями необходимой для поражения человека минимальной кинетической энергии пули (для винтовочных патронов 7,62 мм указывается значение кинетической энергии 80 Дж, обеспечивающее безусловный вывод человека из строя).

Очевидно, что при одинаковой кинетической энергии способность нанести проникающее повреждение человеку больше у пули с меньшей площадью поперечного сечения. Поэтому для оценки поражающей способности оружия различного калибра было предложено (Л.Ф.Саврань, 1979) использовать в качестве единого критерия значение удельной кинетической энергии пули.

Удельная кинетическая энергия Еуд(Дж/см2) определяется как отношение кинетической энергии пули к площади поперечного сечения ее ведущей части: Eyд=E/S, где S=пR2, R (см) - радиус ведущей части пули, п = 3,14.

По сделанным оценкам пули патронов калибра от 5,6 мм до 9 мм при скорости 100 м/с имеют удельную кинетическую энергию в интервале от 40 Дж/см2 до 60 Дж/см2, поэтому за минимальное значение удельной кинетической энергии, соответствующее границе поражения человека, в криминалистике принято среднее значение из этого интервала 50 Дж/см2 или 0,05 кГм/мм2. По данным судебной медицины при выстреле в средние отделы груди снаряд с удельной кинетической энергией 6-8 Дж/см2 причиняет ссадины; 14-17 Дж/см2 - поверхностные раны; 32-36 Дж/см2 - непроникающее ранение грудной клетки с переломами грудины; 54-60 Дж/см2 - проникающие ранения грудной клетки; 135-145 Дж/см2 - проникающие ранения грудной клетки с повреждениями ее задней стенки.

При невозможности измерить каким-либо способом скорость пули и, следовательно, определить ее удельную кинетическую энергию, поражающую способность оценивают примитивным методом - по результатам стрельбы в пакет сухих сосновых досок. Поражающая способность считается достаточной, если пуля внедряется в мишень на глубину порядка своей длины.

Здесь уместно напомнить, что при решении вопроса об относимости самодельных патронов к категории боеприпасов аналогичным образом оценивается и поражающее действие пули. Самодельный патрон признается боеприпасом, если значение удельной кинетической энергии пули составляет не менее 50 Дж/см2.

Критерий надежности по отношению к самодельному оружию факультативный и не является существенным при отнесении объекта к категории огнестрельного оружия.

Таким образом, для признания самодельного стреляющего устройства огнестрельным оружием оно должно иметь ствол или элемент, его заменяющий, воспламеняющее и запирающее устройства, а также необходимую поражающую способность.

В отличие от самодельных объектов для отнесения к категории огнестрельного оружия объектов заводского изготовления достаточно только наличия трех основных частей - ствола, запирающего и воспламеняющего устройств. При этом неважно, пригодно ли исследуемое оружие к стрельбе или нет.