防暴动能弹的人体非致命效应浅析

张文璥

（武警工程大学，陕西 西安 710086）

美国国防部将非致命武器定义为：“明确设计和主要使用的武器，目的是使人员或装备丧失能力，同时尽量减少死亡、人员永久性伤害以及对财产和环境的非故意破坏，降至最低限度大武器”。相比传统致命武器，非致命武器具有区间性和效应可逆性，其上限是对目标产生不可逆的过度伤害，下限则是达到预期作战目的。比如像海绵弹、橡胶块弹、布袋弹等非致命动能弹，这些武器旨在通过对目标造成一定的疼痛从而实现群体的驱散。防暴动能弹作为一种非常重要的非致命武器，可广泛应用于驱散群体性有生目标，也可用于阻止暴徒对重要目标的冲击等。因此通过研究防暴动能弹对有生目标的生理损伤和心理影响，分析其对人体的非致命效应，能够为防暴动能弹的优化设计提供思路，进而为有效应用防暴动能弹提供参考。

1 防暴动能弹概述

1.1 定义

防暴动能弹又称低杀伤弹，它是利用射出的弹头或弹丸破片的终点动能打击目标，通过瞬时钝性冲击使其产生强烈的痛感，从而失去抵抗能力或行动受到抑制的一种警用非致命武器。在处置骚暴乱等群体治安事件时，不同于普通致命弹丸追求的贯穿性和侵蚀性带来的最大侵害，防暴动能弹通过低侵蚀、低贯穿的方式，在不致命的前提下，使犯罪分子或闹事骨干等目标在剧烈的疼痛下失去抵抗能力。为达到非致命效果，防暴动能弹弹丸失速较快，在弹头形状设计方面一般会选择圆头或平头型以降低侵蚀性。其弹丸速度有限，作用距离相对较短，例如18.4mm布袋弹的弹丸初速度为75m/s，有效作用距离为大于30m；18.4mm动能痛块弹的弹丸初速度为123m/s，有效作用距离为35～100m；97式18.4mm动能霰弹的弹丸初速度为315m/s，有效作用距离为35～100m。

1.2 发展历程

防暴动能弹经历了四个发展阶段。硬质防暴动能弹阶段主要以钢芯橡胶弹、塑料弹为主。随着对安全性提出更高的要求，橡胶式防暴动能弹应用而生。由于橡胶弹丸在发射时自身会有一定的变形，因此绝大部分橡胶弹丸在进行设计时会增加尾翼，提高了飞行的稳定性。布袋式防暴动能弹主要经历了片状和筒状等发展阶段，一般由尼龙布和铅砂两部分组成。在发射时尼龙布具有非常好的延展性，尽管在击中目标时动能较大，但由于接触面积大，因此比动能小，可以降低对目标造成过度伤害。复合型防暴动能弹是在硬质弹丸和橡胶弹丸的基础之上诞生的新一代防暴动能弹，由硬质弹体和软质弹头两部分组成，可以提高有效射程，具有较高的作战灵活性和射击安全性。

2 防暴动能弹造成的生理损伤

防爆动能弹给攻击目标所带来的非致命效应，一般与力学特征与致命损伤之间具有极为密切的联系，通过研究人员的试验可以得知，人体的损伤程度与组织的密度具有正相关关系，即当组织密度增高时，人体的损伤将随之增大。

2.1 骨骼损伤

试验表明，人体的损伤程度与组织的密度呈正相关，即当组织密度增高时，人体的损伤也随之增大。表1是防爆动能弹不同组织密度与伤情之间的关系。

表1 不同组织密度与伤情的关系

由该表可以看出，防爆动能弹对骨骼的损伤最为严重。骨骼属于人体内密度较高的硬质组织，在外力作用之下，骨骼会首先发生变形，在变形应力超过骨骼密度所承受的极限后，将会出现骨折。当防爆动能弹击中目标胸部时可能会使肋骨产生弯曲，肋骨内部变得紧张，外部绷紧，在此情形之下，当偏转量超过70mm时，防暴动能弹对肋骨造成的钝性冲击可能会使肋骨产生弯曲，在力的作用之下，肋骨会从内部开始破碎直至外部出现肋骨断裂情况，造成肋骨骨折甚至连枷胸的发生。

2.2 肌肉损伤

相较于硬质组织，肌肉的软质组织在动能弹的冲击之下会产生位移、错位、撕裂等，轻者会出现瞬间位移，重者则会产生永久性的损伤。防爆动能弹对于目标软组织所造成的损伤，一般情况下主要涉及两种作用原理，即压缩作用以及黏性作用，压缩作用主要是防爆动能弹给软组织造成变形而带来的损伤。黏性作用则是防爆动能弹给软组织造成的变形速度而带来的损伤。一般情况下，防爆动能弹给目标带来的损伤属于高速小位移，因此黏性作用在防爆动能弹造成软组织损伤中占据主导作用。即肌肉组织在遭受到动能弹的冲击后，肌肉在肌肉组织的恢复能力之下快速恢复到位，带来的因肌肉短时间变形-恢复而引起的内部损伤。

2.3 头颈部损伤

在钝性打击的损伤案例中，对头颈部所造成的损伤是最为致命的，其中对脑部以及眼睛所造成的损伤是不可逆的，致死比例较高。由于眼睛结构较为脆弱且极易受到外部压力的影响产生变形，因此在钝性打击的冲击力之下，眼压会瞬间升高，特别是视网膜与玻璃体接触的部位遭受冲击后，将会造成眼部的视网膜撕裂或脱落，给眼部带来不可逆的永久性损伤。另外头部的钝性打击可能会伤害脑干细胞，脑干细胞在受到外部压力的作用时会出现坏死情况，且脑干细胞一旦坏死不可恢复，严重情况下目标会因脑干细胞受损而致死。即使打击的力度较小，只要打击位置不当或目标人员有其他疾病都有可能出现致死情况。我国所发布的防暴动能弹使用标准中明确指出在发射时不可向目标喉部以上位置射击，就是为了避免造成眼角膜脱落以及脑干细胞损伤等致死情况的发生。

2.4 胸腹部损伤

防暴动能弹作用于目标心前区时，高速的作用力会引起心脏快速而短暂的节律失常，并伴随心室纤颤进而诱发心脏震动，最终导致心力衰竭而使目标丧失意志。研究表明，当一颗以30m/s速度发射的弹丸打击到目标心脏时，如果打击机恰好处于心脏T波发送时间，就会诱发心室纤颤，使心脏无法有效供血，危及生命。尽管防暴动能弹打击心脏部位诱发心室纤颤的几率极低，但仍不排除这种情况的发生。

肺部由大量的肺泡组织组成，当防暴动能弹打击到目标肺部时，肺泡内的气体会对作用力具有一定的缓冲作用，但当作用力超过肺泡的缓冲能力后，肺泡会在打击后所产生的作用力压迫下膨胀，压力随之增高，出现肺泡隔膜破裂的现象，进而发生肺泡肿大、微血管出血等情况。除肺泡在压力下膨胀使肺部受到伤害外，防暴动能弹造成的肺部损伤多为肋骨断裂划伤或贯穿肺部，因此防暴动能弹所产生的瞬时压力使肋骨贯穿或划伤是导致肺部损伤的主要原因。

当防暴动能弹对目标肝、脾等脆弱部位造成打击时，会在肝、脾内部产生作用力，当作用力超过肝、脾的抗拉强度后，会使肝、脾肌肉纤维断裂，进而出现肝脾出血、破裂等情况。

2.5 四肢损伤

防暴动能弹对目标四肢造成的损伤，主要是指骨质损伤。不同的防暴动能弹所带来的四肢损伤不同，一般情况下小孔径的霰弹极易造成四肢损伤，即通过瞄准目标打击的方式让动能弹丸撞击到地面后冲击目标的下肢。通常情况下防暴动能弹不会穿透目标的皮肤，但若射击距离较近，也有可能给目标的四肢带来表皮挫伤，严重情况下会造成穿透伤，同时也可能诱发开放性或闭合性骨折。但相较于头部损伤和心脏震荡可能带来的较高致死率，目前防暴动能弹使用建议是瞄准目标人物的四肢以及大肌肉群，远离头颈部或肾脏部等重要部位。

3 防暴动能弹引发的心理效应

防暴动能弹的打击不仅会给目标造成生理上的损伤，还会引发与疼痛相关的心理效应。国外学者在研究后指出痛觉的形成经历四个阶段。第一个阶段—感觉分辨，主要是指个人对于疼痛强度的感受，与疼痛感受的即时评价、躯体运动和自主神经系统的激活以及造成疼痛的环境具有直接关系。第二个阶段—即刻的不愉快感，反映了个体对于不愉快情绪的反应，与个体对于疼痛意义的评价具有直接关系。第三个阶段—延伸情绪反应，该阶段是对疼痛及其意义的反思以及认知，包括因疼痛而产生的抑郁、挫折、恐惧等多种情绪。第四个阶段—外在的行为表达，主要是指个体想要立即停止该行为，对疼痛刺激做出躲避、反抗、攻击等带有强烈情绪色彩的行为反应，以此减轻或避开疼痛。

疼痛会引发个体诸如焦虑、恐惧、愤怒等大量的负性情绪感受。疼痛焦虑表现为疼痛阈限的降低和对各类感知觉体验关注的增强，甚至会出现肌肉紧张、胸痛等躯体疼痛症状。疼痛恐惧是一种可以加剧疼痛感受的紧张情绪反应，当个体在遭受到组织损伤或认为自己无法有效克服或避免该问题时，会产生试图攻击或逃避的行为。在群体性事件中，大部分人为不明真相被煽动的群众，因此当他们意识到继续参与闹事行为可能会使自己受到打击时会产生焦虑和恐惧情绪，从而引发逃避行为。愤怒是疼痛经历中的一种有害情绪状态，当个体感到目标不能实现、行动受到挫折或有一种不公平感时，会产生强烈的愤怒情绪。比如群体性事件中的闹事骨干和犯罪分子，会在遭到防暴动能弹打击尤其是感到受挫后，产生愤怒情绪，而这种负面的心理又会引发攻击行为，增加了处置群体性事件任务的难度。

防暴动能弹的最终战术目标为作用对象行为上的拒止或控制，作用目标在疼痛引起的负性情绪下，最具战术意义的行为表现为逃跑，事件恶化最明显的反应为攻击，因此正确把握事件性质和目标心理状态对研究防暴动能弹对人的心理效应具有重要意义。

4 结语

本文首先简要概述了防暴动能弹定义及发展历程；而后从生理和心理两个层面分析了防暴动能弹的人体非致命效应。防暴动能弹在处置群体性事件时具有较高的作战效能，其非致命效应体现为使闹事人群失去继续闹事的能力或者主动放弃抵抗。未来还需继续深入探究防暴动能弹的致伤机理，并结合有限元仿真或假人试验等方法进一步评估防暴动能弹的非致命效应。