Влияние различных факторов минно-взрывных поражений на экспериментальное животное, облаченное во взрывозащитный костюм

Актуальность темы разработки и совершенствования средств индивидуальной бронезащиты (СИБ) для саперов определяется широким распространением минно-взрывного оружия. Наметившаяся в 70–80 гг. прошлого столетия тенденция к снижению угрозы применения ракетно-ядерного оружия дала новый импульс к развитию боеприпасов «обычного действия», обладающих высокой разрушительной и поражающей способностью и позволяющих с минимальными потерями в собственной живой силе решать тактические военные задачи. Оборотная сторона этой медали – «наследство», которое оставляет каждый военный конфликт, – минные поля и единичные неразорвавшиеся боеприпасы. Движение за запрет таких, например, видов минно-взрывных боеприпасов, как противопехотные мины, не имеет серьезных шансов на успех, пока его игнорируют наиболее серьезные игроки на рынке вооружений: США, Россия, Китай [2, 8, 14].

В последние годы в мире резко возросло количество преступлений, совершаемых с применением взрывных устройств. Взрывы в жилых домах, офисах, автомобилях, в местах скопления людей (рынки, метро, самолетах, поездах) стали частым явлением. Помимо высокой эффективности и относительной дешевизны, привлекательность использования взрывных устройств для террористов обусловлена плохой раскрываемостью такого вида преступлений [11, 13]. Как следствие, в обозримом будущем профессия сапера останется востребованной, а проблемы разработки и совершенствования средств индивидуальной защиты сапера не утратят своей важности.

Целью проведенных экспериментов явилась проверка способности комплекта защитных структур «Во-лан»повышенной осколочной стойкости для взрывозащитного костюма «Доспехи-КП» обеспечить защиту от поражающих факторов, возникающих при взрыве заряда взрывчатого вещества (ВВ), размещенного в металлической оболочке.

Материалы и методы

Объект испытания – опытный образец комплекта защитных структур «Волан» повышенной осколочной стойкости для взрывозащитного костюма «Доспехи-КП», изготовленный в рамках опытно-конструкторской работы. В комплект входят: комплект бронепанелей для защиты туловища, паховой области, плеч, предплечий, бедер и голени, а также противоосколочный экран.

В качестве подопытного животного выбраны свиньи массой 60 кг. Основанием выбора подопытного животного явилась сопоставимость свиньи по массе и ряду других параметров (строению внутренних органов, морфофункциональным особенностям и др.) с взрослым человеком. Проведение экспериментов осуществлялось в соответствии с законодательными и нормативными документами РФ, рекомендациями ВОЗ и директивами ЕС.

Перед экспериментом животное погружалось в наркоз путем внутримышечного введения золитила

Титов Р.В., Анисин А.В.

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ МИННО-ВЗРЫВНЫХ ПОРАЖЕНИЙ НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ЖИВОТНОЕ, ОБЛАЧЕННОЕ ВО ВЗРЫВОЗАЩИТНЫЙ КОСТЮМ

(3–5 мл). Контролем уровня наркоза служило торможение глазодвигательных и зрачковых рефлексов, снижение мышечного тонуса скелетных мышц.

В комплект материально-технического обеспечения экспериментов вошли: пластическое взрывчатое вещество (ПВВ); экспериментальный дистанционный пульт; подрывная машинка ПМ-4; проводная линия длиной не менее 50 м; прибор для измерения давления в подкостюмном и подшлемном пространствах.

Всего было выполнено две серии экспериментов, в каждой из которых задействовано по два животных (табл. 1).

Порядок проведения экспериментов был следующим. Для фиксации избыточного давления в подкостюмном и подшлемном пространствах на биообъект устанавливались сферические пьезоэлектрические датчики давления. ВВ, размещенное в металлической оболочке толщиной до 4 мм, закреплялось на высоте 1 м от поверхности земли. Экспериментальное животное располагали в вертикальном положении, лицевой стороной к заряду. Дистанционно из укрытия с помощью дистанционного пульта производили подрыв заряда.

В целях изучения защитных свойств взрывозащитного костюма фиксировали: избыточное давление в подкостюмном и подшлемном пространствах, факт пробития, характер воздействия осколков на костюм, воздействие ударной волны на него. Исследовали характер и объем повреждений биообъекта, определяли степень тяжести травмы. Срок наблюдения составил 1 сутки.

После экспериментального подрыва проводился осмотр животных, в ходе которого оценивались окраска кожного покрова, реакция на боль, зрачковый рефлексы. Оценивались также поведенческие реакции: двигательная активность, отношение к пище и др.

С целью контроля жизненно важных функций организма и последующей оценки тяжести состояния в течение суток проводился мониторинг основных физиологических показателей. Частота сердечных сокращений (ЧСС), частота дыхательных движений (ЧДД) и уровень насыщения гемоглобина кислородом (Sat O2) измерялись при помощи кардиомонитора SIEMENS SC 6002 XL.

Данные секционного исследования включали: анализ наружных повреждений кожи, подкожной клетчатки, ребер и мышц, состояние органов грудной и брюшной полостей, содержимое полостей, обширность и выраженность повреждений груди и живота.

Табл. 1. Распределение экспериментальных животных по опытам в зависимости от массы взрывчатого вещества и расстояния до центра взрыва

№ серии экспериментов	Число подрывов в эксперименте	Масса взрывчатого вещества, кг	Расстояние от центра взрыва до подопытного животного, м	Кол-во животных
1	2	1,5	3,0	2
2	2	2,0	1,5	2

При оценке тяжести полученных экспериментальными животными минно-взрывных повреждений мы ориентировались на классификацию М.В.Тюрина [9] степени тяжести контузионной травмы внутренних органов подопытных животных, возникающей под воздействием воздушной ударной волны:

– при легкой контузионной травме в легких определяются единичные мелкоточечные субплевральные кровоизлияния;

– при средней контузионной травме в легких определяются мелкопятнистые субплевральные кровоизлияния до 2 см в диаметре;

– при тяжелой контузионной травме – крупнопятнистые сливные кровоизлияния в легких; субсерозные кровоизлияния в кишечник; подкапсульные кровоизлияния в селезенку, почки, печень;

– при крайне тяжелой контузионной травме – очаги пропитывания кровью легочной ткани, разрывы плевры, легочной ткани; ушибы сердца; переломы ребер; разрывы стенки кишечника.

Результаты

В результате всех подрывов зафиксированы повреждения взрывозащитного костюма, в том числе сквозные пробития (табл. 2). В одном случае произошло сквозное пробитие забрала шлема.

Экспериментальные животные в СИБ, размещенные на расстоянии 3 м от подрыва заряда ВВ массой 1,5 кг в тротиловом эквиваленте, выжили после подрыва. При внешней оценке состояния у одного из них зафиксировано слепое оскольчатое ранение нижней челюсти. Глубина раневого канала при ранении нижней челюсти – около 1 см. В остальном состояние кожных покровов обоих животных – без изменений.

Осмотр экспериментальных животных демонстрировал отсутствие внешних проявлений реакции организма на экспериментальный подрыв. Окраска их кожного покрова оставалась без изменений, зрачковые рефлексы – живыми, зрачки – одинаковыми, дыхательные движения – ритмичными, дыхание – везикулярным, перистальтика – активной, реакция на боль – выраженной. После подрыва животные активизировались в течение первого часа после выхода из наркоза: они начинали отгонять насекомых подергиванием хвоста и ушей, пытались вставать; по возвращении в виварий не отказывались от воды и пищи.

Экспериментальные животные, размещенные на расстоянии 1,5 м от места подрыва заряда ВВ массой 2,0 кг в тротиловом эквиваленте, также выжили после подрыва, но долго, в течение 4-5 часов, не приходили в сознание. Придя в сознание, были пассивными, не ранее 3-4 часов после выхода из наркоза начинали вставать, демонстрировали признаки дискоординированности движений, отказывались от пищи.

У одного из животных второй серии обнаружены касательные ранения без проникания в мышцы правого

Табл. 2. Результаты исследования состояния СИБ после подрыва

Результаты визуального осмотра костюма после подрыва	Результаты измерения давления
	во фронте ударной волны в подшлемном пространстве

1 серия экспериментов (масса взрывчатого вещества – 1,5 кг, расстояние – 3 м)

1 опыт	сквозное пробитие забрала шлема; 5 попаданий осколками в костюм, 2 из них сквозные, которые остановлены бедренными бронепанелями	98 кПа при длительности импульса 0,6 мс	30 кПа при длительности импульса 3 мс
2 опыт	7 попаданий осколками в костюм, 1 из них сквозное; бронепанель на правой голени расслоена, величина остаточной ударной деформации до 12 см	102 кПа при длительности импульса 0,6 мс	20 кПа при длительности импульса 3 мс

2 серия экспериментов (масса взрывчатого вещества – 2,0 кг, расстояние – 1,5 м)

1 опыт 26 осколочных попаданий в нижнюю часть защитного экрана, из них сквозных – 6; в верхнюю часть экрана –14, сквозных – нет; в шорты – 7 сквозных 199 кПа при длительности импульса 0,6 мс 65 кПа при длительности импульса 3 мс 2 опыт 19 осколочных попаданий в нижнюю часть защитного экрана, из них сквозных – 8; в верхнюю часть экрана – 24, из них сквозных – 9; в шорты – 7 несквозных осколочных попаданий; левый рукав – касательное попадание крупного осколка с полным расщеплением структуры бронепанели и сквозное пробитие; избыточным давлением выдавлен герметик по периметру крепления забрала 197 кПа при длительности импульса 0,6 мс 63 кПа при длительности импульса 3 мс бедра, слева – слепое проникающее осколочное ранение с длиной раневого канала до 10 см, удален осколок массой 0,5 г.

В таблице 3 приведены данные динамического наблюдения за основными физиологическими показателями. Как видим, выраженные изменения основных физиологических показателей у животных первой серии экспериментов отсутствуют. У животных, вошедших во вторую серию экспериментов, отмечались некоторое увеличение частоты сердечных сокращений, понижение артериального давления и нарушения дыхания в виде учащения дыхательных движений.

При проведении секционного исследования через 1 сутки после подрыва у животных из первой серии экспериментов выявлены незначительные субплевральные (поверхностные) кровоизлияния в легких, остальные органы – без патологических изменений.

Вскрытие животных второй серии экспериментов показало следующее. У одного из животных обнаружена подкапсульная поверхностная гематома на передней поверхности печени на участке 10х15 см. У обоих животных – ушибы (гематомы) легких, у одного – с поверхностным разрывом ткани легкого длиной 1,5 см и глубиной 2 мм; диагностированы также кровоизлияния в стенку толстой кишки округлой формы размерами до 2,5 см в диаметре.

Выводы

Таким образом, экспериментальное исследование взрывозащитного костюма «Доспехи-КП», усиленного комплектом бронепанелей «Волан» повышенной осколочной стойкости, в целом показало его высокие защитные свойства. Однако при этом разработчикам следовало бы уделить внимание повышению защитных характеристик забрала бронешлема и защитных панелей голени.

Экстраполируя полученные в ходе экспериментов данные на человеческий организм, можно сказать следующее. Саперу, облаченному во взрывозащитный костюм «Доспехи-КП» с комплектом защитных структур

Табл. 3. Изменения показателей гемодинамики, газообмена и ректальной температуры экспериментальных животных

Показатели	Сроки выполнения исследований
	1 серия		2 серия
	до опыта	1 сутки	до опыта	1 сутки
ЧСС в 1 минуту	69±1	73±1	71±2	93±5
АД сист., мм рт.ст.	125±2	120±3	116±1	91±6
АД диаст., мм рт.ст.	80±2	78±1	75±2	64±2
ЧДД в 1 мин.	26±1	28±1	25±1	32±1
Sat O2, %	99±1	99±1	98±1	96±2
t рект., °С	38,4±0,1	38,3±0,1	38,6±0,1	37,2±0,2

«Волан», при подрыве помещенного в металлический стакан и размещенного на расстоянии 3 м ВВ массой 1,5 кг в тротиловом эквиваленте, может угрожать взрывное поражение легкой степени тяжести с потерей трудоспособности максимум до 5 суток. При увеличении массы заряда до 2,0 кг и уменьшении расстояния до 1,5 м возможно взрывное поражение от легкой до средней степени тяжести с потерей трудоспособности на срок до 15 суток.

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ МИННО-ВЗРЫВНЫХ ПОРАЖЕНИЙ НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ЖИВОТНОЕ, ОБЛАЧЕННОЕ ВО ВЗРЫВОЗАЩИТНЫЙ КОСТЮМ