Холодное и метательное оружие: криминалистическая экспертиза

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.

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.