Криминалистические исследования по реконструкции самодельных осколочных взрывных устройств по следам их воздействия на окружающую обстановку

С внутренней стороны взрывной камеры у люков смонтирована стационарная металлическая лестница. По внутренним стенкам нанесена разметка радиальных и горизонтальных углов относительно центра взрывной камеры, смонтированы крепления датчиков и мишенной обстановки.

Вентиляционная система имеет принудительный и не принудительный режим вентилирования. В нижнюю часть взрывной камеры врезана стальная труба диаметром 120 мм, которая вдоль ребер жесткости выведена на поверхность, на высоту расположения электровентилятора. Подсоединение трубы к вентилятору осуществляется съемным резиновым натрубком. В верхнюю часть взрывной камеры введена стальная труба диаметром 80 мм, которая через стальное колено переходит в трубу диаметром 150 мм, высотой над поверхностью грунта 3,7 м. Не принудительное вентилирование происходит за счет разницы уровней выходных отверстий двух вентиляционных труб. Принудительное вентилирование взрывной камеры происходит под действием электровентилятора.

Демпферная система глушения звуковой волны взрыва смонтирована с использованием вентиляционных воздуховодов. Вертикальные трубы имеют демпферы - расширительные полости, проходя которые газовые продукты взрыва теряют скорость и давление во фронте ударной волны, переходящей в звуковую волну. При взрыве тротилового заряда массой 100 граммов сила звука на поверхности над взрывной камерой не превышает 90 дБ.

Система электроснабжения взрывной камеры запитывается от бытовой сети 220 В, через трансформатор выведена сеть напряжением 36 В и сеть напряжением 12 В. Сеть напряжением 220 В используется для подключения контрольно-измерительной аппаратуры, вентилятора и освещения помещения для подготовки зарядов. Сеть напряжением 36 В используется для освещения переносной лампы взрывной камеры. Сеть напряжением 12 В предназначена для подключения к контрольно-измерительным приборам датчиков, которые устанавливаются во взрывной камере (всего 10 пар разъемов). Все электрические сети проложены только в помещении контрольно-измерительной аппаратуры и подведена через разъемы к кирпичной стене со стороны помещения для подготовки взрывов. Взрывная камера, вентиляционная система и помещение для подготовки зарядов полностью обесточены и не имеют стационарных электрических сетей. Подключение вентиляции, освещения во взрывной камере и датчиков приборов производится при свернутой автономной электровзрывной сети.

Помещение для подготовки зарядов ангарного типа выполнена из листового металла толщиной 2 мм и имеет площадь 3,5 на 5 м, высоту 2,85 м. В помещении размещен вентилятор, инструмент для снаряжения зарядов, газоанализатор и огнетушитель.

Помещение контрольно-измерительной аппаратуры расположено в торце одноэтажного кирпичного здания, используемого для слесарной мастерской. Площадь помещения 3,1*4,4 м, высотой 2,45 м. Все установленные в помещении приборы, основные и дополнительные разъемы имеют заземление. В качестве контрольно-измерительной аппаратуры используются частотомеры, регистраторы временных интервалов, осциллографы.

Известно, что поражающие свойства осколочного взрывного устройства определяется кинетической энергией, полученной осколком под действием продуктов взрыва, где в качестве определяющих параметров выступают масса и скорость осколка, которые определяются в результате экспериментального взрыва боевой части взрывного устройства. Экспериментальный взрыв производится во взрывной камере либо в полигонных условиях с установкой экранов для улавливания осколков с целью последующей оценки их массы и формы. Наиболее сложным этапом исследования является определение скорости полета осколков.

Существующая в настоящее время аппаратура для измерения скорости полета снарядов стрелкового оружия (установка "скорость") малоэффективна в силу случайного характера направлений разлета осколков. Кроме этого неизбежны повреждения технических средств продуктами взрыва.

Для определения скорости разлета осколков в условиях взрывотехнического комплекса предлагается следующее устройство, собранное на базе частотомера 43-34. Структурная схема представлена на рис 21. Принцип работы устройства заключается в следующем. В зоне разлета осколков на исследуемом расстоянии от боевой части взрывного устройства устанавливаются мишени выполняющие функции запуска и остановки работы частотомера. Мишени в форме экранов выполнены из тонких металлических пластин (например алюминиевая фольга из электрических конденсаторов), разделенных диэлектриком - листом бумаги. В цепь пластины подключен дополнительный источник тока напряжением от 3 до 12 Вольт. Электрические цепи мишеней подключены к входам "В" и "Г" режима измерения временных интервалов частотомера 43-34.

В момент взрыва осколки взрывного устройства, пробив первую мишень, замыкают электрическую цепь, и на вход "В" частотомера подается импульс запуска счетчика времени. Проходя вторую мишень, осколки замыкают электрическую цепь, и на частотомер через вход "Г" подается импульс срыва счетчика времени. На электронном табло высвечивается показания временного интервала прохождения осколка между двух экранов с точностью до сотых долей наносекунд. Зная расстояние между экранами и время пролета осколка между ними, не сложно определить скорость полета осколка.

Технические возможности частотомера 43-34 позволяют измерять интервалы времени между импульсами любой полярности от 0,1 мксек до100 сек, что соответствует задачам исследований, так как скорость осколков колеблется в пределах от 1000 до 2500 м/с. Указанная точность и диапазон измерений позволяет исследовать осколочные боевые части, снаряженные взрывчатым веществом с любой скоростью детонации.

Таким образом, комплекс, состоящий из частотомера 43-34, источника тока и сменных мишеней, позволяет с высокой точностью рассчитывать поражающие свойства самодельных взрывных устройств.

Для определения характера распределения осколочного потока в условиях созданной взрывной камеры использовался следующий технический прием. Стальной цилиндр внутри был поделен на 20 секторов (по 18` градусов каждый) и окрашен белой краской. Все экспериментальные взрывы проводились на металлической подставке, расположенной в центре цилиндра взрывной камеры на высоте 75 см. Эту точку принимали за точку отсчета радиальной системы координат. В момент взрыва осколки, ударяясь о стенки взрывной камеры, нарушали покрасочное покрытие, которое в последствии фиксировалось. Для фиксации показаний был изготовлен прямоугольный деревянный планшет, соответствующий размеру одного сектора. На планшете была проведена вертикальная и горизонтальная разметка через каждые 10 см. После взрыва в каждом секторе с помощью планшета определялось вертикальное распределение осколков относительно точки отсчета радиальной системы координат.

С целью исключения случайных показаний, в каждом секторе фиксировалось 90% следов осколков.

Перед каждым следующим взрывом нарушенное лакокрасочное покрытие восстанавливалось.

Меняя форму и размеры боевой части, менялся и угол разлета осколков, что фиксировалось по ранее предложенной методике.

Для определения весового и количественного распределения осколков, в каждом экспериментальном заряде определялась масса корпуса и заряда взрывчатого вещества.

После взрыва в помещении взрывной камеры с помощью магнитного подъемника осуществлялся сбор осколков и дальнейшая обработка результатов экспериментального взрыва (определение весовых и количественных характеристик осколков).

При изучении характера распределения осколочного потока цилиндрических боевых частей было установлено, что горизонтальный угол разлета осколков равен 360⁰, а вертикальный меняется от 8⁰ до 46⁰, в зависимости от размеров и конструкции боевой части.

При использовании взрывчатых веществ меньшей мощности (порох) наблюдается увеличение фрагментации осколков.

Исследуя механизм образования осколков при различных значениях коэффициента нагрузки было установлено, что при увеличении коэффициента нагрузки увеличивается количество осколков и уменьшается их масса.

Это связано с повышением бризантных (дробящих) свойств продуктов взрыва.

Так при взрыве экспериментальной боевой части № 5 (коэффициент нагрузки - 0,37) более 38% осколков были массой от 0,5 до 1 г, а при взрыве экспериментальной сборки № 6 (коэффициент нагрузки -0,19) осколки этой фракции составляли 10% от массы боевой части.

При использовании в качестве осколочной оболочки многослойного материала происходит сильная фрагментация слоев металла прилегающих к заряду взрывчатого вещества, одновременно наблюдается минимальное разрушение внешних слоев многослойной боевой части.

При использовании в самодельных взрывных устройствах готовых поражающих элементов после взрыва происходит их деформация и частичное разрушение.

В ходе проведения экспериментальных исследований осуществлялся подрыв боевых частей с многогранными осколочными оболочками (в поперечном сечении квадрат, прямоугольник и т.д.).

При этом установлено, что осколочные потоки распределены по секторам, каждый из которых формируется отдельной стороной боевой части с нормальным законом распределения осколков в секторе.

При использовании боевых частей многогранной формы с готовыми поражающими элементами распределение осколочного потока по секторам не меняется по сравнению с боевыми частями естественного дробления.

Для изучения вопроса зависимости глубины внедрения осколков самодельного взрывного устройства в древесину от мощности заряда была изготовлена деревянная мишень, соответствующая размеру одного сектора (1,5*0,5*0,1м). После каждого взрыва проводились распилы деревянных брусков и определялась глубина внедрения осколков с учетом мощности взрыва и миделева сечения осколков. Полученные результаты использовались для разработки методики реконструкции самодельного взрывного устройства по следам взрыва.

Важное значение в проводимых исследованиях имеет точное определение эпицентра взрыва. В настоящее время существует ряд методик для этой цели [2.9, 2.10, 2.11]. В проводимых исследованиях предлагается метод установления эпицентра по положению повреждений от рикошетов осколков. Эта методика особенно актуальна, когда нет явных признаков, указывающих на эпицентр взрыва. Например срабатывание взрывного устройства в воздухе. С этой целью в взрывной камере устанавливались металлические мишени (S=0,5 - 0,75 м²) под различными углами к взрывному устройству. После проведения взрыва на поверхности мишени отобразились повреждения (сквозные и несквозные), характеризующие угол встречи осколков и мишени. Анализируя характер и вид повреждений, используя простейшие геометрические формулы, можно легко и с большой точностью определить эпицентр взрыва.

Для проведения каждого этапа экспериментов, последовательно использовались взрывчатые вещества типа пластит, порох .

§2. Определение массогабаритных параметров осколочной боевой части

2.2.1 Определение зависимости характера распределения осколочного потока от формы взрывного устройства и его ориентации в пространстве в момент взрыва

Важнейшей характеристикой любого самодельного взрывного устройства является характер распределения осколочного потока в пространстве. С криминалистической точки зрения характер распределения осколков позволяет нам установить форму, габаритные размеры, положение заряда в момент взрыва. Анализ экспертной практики показывает, что срабатывание взрывного устройства возможно в помещении, в автомобиле, в воздухе, при наличии экранирующих поверхностей и так далее. Как правило, все самодельные взрывные устройства имеют цилиндрическую, сферическую и прямоугольную форму. В проведенных исследованиях, в качестве геометрического параметра боевой части использовались: для цилиндрической - отношение диаметра к высоте цилиндра, для прямоугольной формы - отношение сторон и высоты прямоугольника, для сферической - отношение осей.

По результатам экспериментальных взрывов была получена зависимость значений горизонтальных и вертикальных углов разлета осколочного потока от геометрических параметров боевой части. Кроме этого введен новый параметр - угол склонения осколочного потока. Результаты исследований показали, что вертикальный угол разлета осколков в цилиндрических боевых частях изменялся от 8` до 48`. Подрыв цилиндров осуществлялся в центре взрывной камеры в вертикальном положении. Для экспериментов использовались боевые части цилиндрической формы с готовыми поражающими элементами и естественного дробления, как с отбортовочными крышками, так и без них . Экспериментально установлено, что корреляция закона распределения вертикального угла разлета осколков, в зависимости от вида цилиндрической боевой части, незначительно. Так максимальное значение вертикального угла разлета установлено у боевой части с готовыми осколками без отбортовочной крышки, у которых диаметр во много раз больше высоты. В качестве примера можно привести экспериментальную сборку N , где высота цилиндра равна 22 мм., а диаметр - 44 мм.. Вертикальный угол разлета осколков у этой сборки равен 36`. Относительно высокое значение вертикального угла разлета осколков у боевых частей с готовыми поражающими элементами объясняется высоким коэффициентом скважности. Под скважностью понимается прорыв газов через элементы укладки, что приводит к увеличению вертикального угла разлета. В случае подрыва экспериментальных сборок с отбортовочными крышками, происходило уменьшение (до 38`) вертикального угла разлета. Это объясняется тем, что разгрузка с торцевых частей уменьшена за счет массивных элементов конструкции. Крепление отбортовочных крышек к цилиндру осуществляется с помощью резьбового соединения, сваркой, пайкой и т.п. При подрыве цилиндрических боевых частей естественного дробления (металлические трубы) угол разлета уменьшается до 40`, если используются отбортовочных крышки, то максимальный угол разлета равен 32`. С увеличением отношения высоты и диаметра цилиндра, наблюдается уменьшение значения вертикального угла разлета осколков, и при равенстве высоты цилиндра трем диаметрам (данное соотношение характерно для большинства взрывных устройств промышленного изготовления) были зафиксированы минимальные значения угла разлета. Для боевой части с готовыми поражающими элементами без отбортовочной крышки - 15`, с отбортовочной крышкой - 13`. Для боевой части естественного дробления 8`. Изменение вертикального угла разлета от максимального до минимального значения происходит по экспоненциальному закону. Полученная зависимость позволяет по характеру распределения вертикального угла разлета осколков на предметах вещной обстановки при осмотре места взрыва и нахождения эпицентра взрыва установить соотношение высоты и диаметра взорванного самодельного взрывного устройства цилиндрической формы. Для иллюстрации проведем пример с экспериментальной сборкой № 15 , представляющая собой цилиндрическую боевую часть без отбортовочных крышек с соотношением высоты и диаметра цилиндра равном единице. По результатам эксперимента установлено, что вертикальный угол разлета равен 26`. Зная соотношение высоты и диаметра цилиндра определяем вертикальный угол разлета осколков по графику. Устанавливаем, что он равен 27`. При статистической обработке значения угла данного эксперимента имеет отклонения не более 1⁰, что вписывается в доверительный интервал - не более 10%.

В проводимых исследованиях отдельно рассматривались боевые части, имеющие в поперечном сечении форму прямоугольника. Экспериментально установлено, что максимальные значения вертикального угла разлета боевых частей цилиндрических и прямоугольных в поперечном сечении практически одинаковы. Например у боевой части естественного дробления прямоугольной в поперечном сечении формы максимальный вертикальный угол разлета осколков равен 40`, а у цилиндрической 38`. Данное обстоятельство позволяет при проведении взрывотехнических исследований пользоваться едиными методическими приемами и зависимостями. Вместе с тем, при сравнении минимальных значений вертикальных углов разлета осколков установлены более существенные различия. Например у боевой части с готовыми поражающими элементами прямоугольной в поперечном сечении формы без отбортовочных крышек минимальное значение угла установлено 19`, а у цилиндрических - 14`. Данное обстоятельство, по мнению авторов, объясняется тем, что распространение детонационной волны в массе заряда происходит, примерно, по одной динамической схеме. Однако с увеличением отношения высоты к диаметру или диагонали прямоугольника увеличивается расстояние в массе взрывчатого вещества, которое проходит детонационная волна. В результате в дальние углы прямоугольного заряда детонационная волна приходит с опозданием. Соответственно с опозданием происходит разрушение и метание боевой части в этих местах, что приводит к увеличению минимальных значений вертикальных углов разлета у боевых частей, имеющих прямоугольную форму в поперечном сечении. Дальнейшее увеличение отношения высоты к диаметру или диагонали боевой части не приводили к существенным уменьшениям вертикальных углов разлета осколков.

Важным элементом при проведении экспериментальных исследований было установление зависимости горизонтальных углов разлета осколков от геометрической формы боевой части. Значение этих углов имеют большое криминалистическое значение в случае, когда имеет место факт применения взрывных устройств направленного действия или с многогранными боковыми плоскостями.. Классическими штатными боеприпасами этой категории являются противопехотные мины МОН-50, МОН-90, МОН-100. В случае изготовления самодельного взрывного устройства возможно размещение заряда взрывчатого вещества (например пластита) на боковой поверхности массивной металлической пластины, укрепление готовых поражающих элементов на боковых поверхностях заряда, имеющего прямоугольную форму и тому подобное. В ходе исследований было установлено, что существенных различий в значениях горизонтальных углов разлета осколков при взрыве боевых частей прямоугольных в поперечном сечении и направленного действия не наблюдаются. Практически их углы совпадают. Ошибки составили не более 4%. При проведении экспериментов основное внимание было обращено на установление зависимости количества зон распределения осколков от количества боковых плоскостей подрываемой боевой части и распределение осколков в этих зонах. Например при подрыве боевой части прямоугольной в поперечном сечении всегда образовывались четыре зоны распределения осколочного потока, причем эти зоны были расположены примерно под прямым углом относительно друг друга. Распределение осколков в этих зонах было ограничено углами от 48` до 8`.

Рассмотрим подробнее боевые части прямоугольные в поперечном сечении. В экспериментах использовались холоднокатаные металлические профили с соотношением высоты и диагонали от 0,25 до 6 и соотношением сторон от 0,25 до 6. Горизонтальные углы распределения осколочного потока соответственно составляли Zа и Zв. В ходе анализа полученных результатов были установлены зависимости значений горизонтальных углов распределения осколочного потока от соотношения сторон. А и В, причем при А/В?3 изменений углов не происходило. Установленная зависимость носит экспоненциальный характер. В случае соотношения сторон равном единице (взрывное устройство в поперечном сечении квадратной формы), представленные графики имеют точки пересечения.

При равенстве сторон горизонтальные углы разлета осколков составляют: для боевых частей с готовыми поражающими элементами без отбортовочных крышек - 30`, для боевых частей естественного дробления с отбортовочными крышками - 20`. Увеличение углов объясняется характером образования осколков естественного дробления и прорывом газов (скважностью) в взрывных устройствах с готовыми поражающими элементами. В боевых частях, у которых В\А?3 угол разлета осколков со стороны А составлял 8-10`, со стороны В - 36-48`. Большой диапазон изменений максимальных значений горизонтальных углов авторы объясняют разным расстоянием, пройденным детонационной волной в массе взрывчатого вещества и характером разрушения оболочки. Таким образом полученные зависимости образования количества зон в горизонтальной плоскости и значения углов разлета осколков в этих плоскостях позволяют, с криминалистической точки зрения, реконструировать сработавшее взрывное устройство, то есть количество зон определяется количеством боковых плоскостей, а соотношение значений углов распределения осколков определяется соотношением сторон боевой части. Например при взрыве экспериментальной сборки № 16 представляющую собой боевую часть естественного дробления, прямоугольная в поперечном сечении без отбортовочных крышек с соотношением сторон 1,3 (сторона А=40мм., сторона В=30мм.), было установлено, что горизонтальные углы разлета осколков составляют соответственно 16` и 23`. Зная значение углов распределение осколков по графику, определяем, что соотношение сторон В и А равно 1,28, что примерно равно фактическим данным и не выходит за рамки нашего доверительного интервала.

В ходе проведения исследований было установлено, что место расположения электродетонатора в заряде влияет на направление осколочного потока. Например при взрыве экспериментальной сборки № 16 было установлено, что вертикальный угол разлета осколков равен. Однако 70% осколков зафиксировано ниже горизонтальной оси боевой части и только 30% было выше. Это явление известно как склонение осколочного потока, а для его количественной характеристики ввели понятие угол склонения осколочного потока. В проводимых экспериментах углом склонения осколочного потока будем называть угол, образованный горизонтальной осью боевой части и линией распространения осколочного потока максимальной плотности. Природу этого явления авторы объясняют механизмом распространения детонационной волны в массе взрывчатого вещества. Известно, что от точки инициирования детонационная волна распространяется сферически 2.45, 2.46. В проводимых исследованиях точка инициирования (место расположения электродетонатора) находилась в верхней торцевой части заряда. В момент взрыва детонационная волна раньше достигала внутренних стенок в верху боевой части и с некоторым опозданием у основания, соответственно неравномерно происходило и разрушение корпуса боевой части. Это явление и обуславливает появление склонения осколочного потока.

В проведенных экспериментальных исследованиях, которые фиксировались по результатам взрыва, 27 сборок с различным соотношением диаметра (сторон) и высоты установлено, что значение угла склонения осколочного потока зависит от места расположения электродетонатора и конструкции боевой части. Установлено, что в случае расположения электродетонатора в центре заряда взрывчатого вещества угол склонения равен нулю. Если электродетонатор находится в одной из торцевых частей взрывного устройства, то появляется угол склонения осколочного потока. В проведенных исследованиях электродетонатор всегда находился в верхней торцевой части сборки, в случае расположения его в нижней торцевой части, абсолютное значение угла осталось неизменным, изменилось бы его направление относительно горизонтальной оси. Экспериментально установлено, что значение угла склонения зависит от вида используемого взрывчатого вещества. Так при взрыве конденсированных взрывчатых веществ (скорость детонации не менее 5000м\с) значение угла склонения было в 1,5-2 раза больше, чем при взрыве боевых частей аналогичных по конструкции, но снаряженным метательным взрывчатым веществом.

Так угол склонения для конденсированных взрывчатых веществ меняется от 0,5` до 3,5`, для пороховых зарядов самодельных взрывных устройств эти значения составляют от 0 до 1,5`. Целью дальнейших исследований было установление зависимости значения угла склонения от геометрической формы боевой части самодельного взрывного устройства. Отношение высоты и диаметра (диагонали) менялось от 0,25` до 6`. Дальнейшее увеличение этого соотношения не приводило к увеличению угла склонения. В ходе экспериментов для конденсированных взрывчатых веществ были получены следующие значения. При соотношении высоты и диаметра (диагонали) 0,25, угол склонения был равен менее 0,5`, в дальнейшем, при увеличении соотношения, значение угла склонения повышалось до 3,5`. Например при соотношении высоты и диаметра равной единице угол склонения составлял 2`. При изучении пороховых зарядов, было установлено, что максимальное значение угла склонения равно 1,5`.

Полученная зависимость позволяет определить положение электродетонатора в боевой части самодельного взрывного устройства и особенности геометрической формы заряда в зависимости от угла склонения осколочного потока. Кроме этого, значение угла склонения осколочного потока позволяет, по результатам осмотра места происшествия, связанного со взрывом, ответить на очень важный для следствия вопрос, какие действия потерпевшего явились причиной взрыва. Другими словами мы имеем возможность установить датчик цели, сработавшего самодельного взрывного устройства.

криминалистический самодельный взрывной реконструкция осколочный

2.2.2 Определение массы заряда взрывчатого вещества в осколочной оболочке в зависимости от степени повреждений объектов окружающей обстановки

В настоящее время существует ряд методик, на основании которых возможно определение массы взорванного взрывчатого вещества. [2.27,2.30]. В основу этих методик положена оценка степени разрушений элементов конструкции, стен, остекления, размеров воронки в эпицентре взрыва.

Глубина внедрения осколка в преграду является важнейшим баллистическим параметром самодельного взрывного устройства. Понятие осколка предполагает наличие поражающего фактора, который определяется его массой и скоростью. В практике осмотров мест происшествий, связанных с применением взрывных устройств, эксперт сталкивается с большим количеством предметов окружающей обстановки, подвергшихся осколочному воздействию. Следы осколков могут отобразиться в виде рикошетов, сквозных пробоин, слепых повреждений. Исследуя глубину внедрения осколков в преграду, авторы установили ее зависимость от коэффициента нагрузки, то есть отношение массы взрывчатого вещества к массе оболочки. Установление коэффициента нагрузки в проводимых исследованиях имеет большое значение, так как он позволяет перейти к конкретным массогабаритным параметрам взрывного устройства от значений соотношения сторон, установленных по характеру распределения осколочного потока. Другими словами знание коэффициента нагрузки и соотношение высоты и диаметра позволяют нам произвести реконструкцию взорванного самодельного взрывного устройства.

Глубина внедрения осколка или готового поражающего элемента зависит от его массы, скорости, плотности материала, из которого он изготовлен, и геометрической формы. При проведении экспериментов в качестве мишеней использовался сосновый брус толщиной 16 см и листовая сталь марки СТ-3. При подрыве, мишень находилась на расстоянии 1,5 м от заряда.

Предпочтение было отдано именно этим материалам мишеней, из соображений, что основная масса предметов вещной обстановки изготовлена из дерева и металла данной марки. После проведения каждого взрыва места попадания осколков фиксировались на мишени и в протоколе, затем проводился распил и изучался канал внедрения и глубина. После этого осколки извлекались для последующего изучения (определение массы и площади поперечного сечения). Экспериментально установлено, что существует четыре варианта внедрения осколка в преграду. В первом случае [ А ] осколок внедряясь в преграду, двигался прямолинейно, не меняя своего направления и положения в пространстве. Во втором случае [ Б ] осколок проникает в преграду меньшим торцом, разворачивается в материале преграды и движется вперед стороной с большей площадью, тем самым увеличивая объем канала внедрения. В третьем случае[ В ] осколок внедряется в преграду стороной с большей площадью, затем в материале преграды меняет свое положение и продолжает двигаться стороной с меньшей площадью. В этом случае объем канала внедрения уменьшается. И, наконец, четвертый вариант [ Г ], когда происходит неполное внедрение осколка в преграду или сквозное пробитие преграды с остановкой осколка на тыльной стороне.

Проведенный анализ экспериментов показал, что величина глубины внедрения осколка прямо пропорциональна квадрату скорости, то есть при увеличении скорости в два раза, глубина внедрения увеличивается в четыре раза. С увеличением массы осколка глубина внедрения увеличивается в прямо пропорциональной зависимости. Увеличение плотности материала осколков, также сопровождалось увеличением глубины внедрения (плотность менялась от 7,85 до 12 г/см³). Это объясняется тем, что с увеличением плотности при постоянной массе осколка, уменьшается объем осколка, то есть габаритные размеры.

В проводимых исследованиях авторы более подробно остановились на изучении типовых осколков и готовых поражающих элементах. Было установлено, что наиболее часто встречающиеся осколки и готовые поражающие элементы имеют следующие формы:

1. В форме пластины. Основными габаритными параметрами являются толщина и расчетная (исходя из размеров пробоины) длина. Рассматривались два варианта внедрения в преграду, с максимальной и минимальной площадью внедрения.

2. Осколки в форме, стержня. Основными габаритными параметрами являются диаметр и длина стержня. Возможны варианты внедрения в преграду торцевой или образующей плоскостью.

3. Осколки в форме цилиндра. Основными габаритными параметрами являются диаметр и высота цилиндра. Внедрение в преграду также возможно торцевой или образующей частью.

4. Осколки в форме прямоугольника. Основными габаритными параметрами являются размеры трех сторон. Рассматривались варианты внедрения в преграду одной из плоскостей или под углом к преграде.

5. Компактный осколок без определенной геометрической формы. В этом случае, с помощью оптической масштабной линейки определялась возможная максимальная и минимальная площадь внедрения. Здесь возможно применение других способов определения площади любой боковой грани.

6. Осколок в форме шара. Основным габаритным размером является его диаметр.

Проведенный анализ показал, что глубина внедрения осколка в преграду (древесина, металл) зависит от его удельной кинетической энергии, которая определяется по формуле:

m v²

Е_уд = (1)

2·g·S_мид

где Е_уд - удельная кинетическая энергия осколка (Дж/мм²)

m - масса осколка (кг)

v - скорость осколка (м/с)

g - ускорение свободного падения, 9,8 м/с²

S_мид - площадь миделева сечения осколка (мм²), для осколка в форме пластины S_мид = a·h·K_ф, для стержня S_мид = (ПД²/4)·К_ф, для цилиндра, в случае внедрения образующей частью S_мид = Д·h·K_ф , если внедряется торцевой частью S_мид = (ПД²/4)·К_ф, для осколка в форме прямоугольника S_мид = a·в·K_ф, если внедряется под углом, S_мид = a· в²+с² ·К_ф , если осколок компактный без определенной формы, то S_{м =} S·Кф , где S - площадь, определенная с помощью оптической масштабной линейки, если осколок в форме шара, то S_м = (ПД²/4)·К_ф .

Во всех приведенных формулах участвует коэффициент формы (К_ф). Его значение определяется опытным путем и имеет следующее значение (см. таблицу № 3.)

Значение коэффициента формы для различных видов осколков.

Таблица № 3.

*в числителе - значение К_ф в случае внедрения осколка образующей частью .

*в знаменателе - значение К_ф в случае внедрения осколка торцевой частью.

Для того, чтобы удельная кинетическая энергия стала зависимостью глубины внедрения, был построен график по результатам проведенных экспериментов. Полученные точки были выведены в функцию и эта функция была аппроксимирована, то есть подобрана формула:

L_{мм =} (Е_уд + 18,4)^0,86 (2)

При аппроксимации экспериментальные точки имеют отклонения от значения функции не более 12%.

В качестве примера рассмотрим вариант, когда наш осколок имеет форму шара, у которого S_мид = 2ПR² , с учетом этого формула

(1) примет вид: m·v²

Е_уд = (3)

2gПR²

Масса осколка определяется по формуле:

м=4/3·П·R²·p (4)

p -плотность материала осколка (г/см³)

Отсюда определим радиус осколка:

R = (3·m/4П·p)^1/3

Подставляя значение радиуса в формулу [ 3 ], получим следующее значение удельной кинетической энергии:

m·v² m·v² · 4^2/3 ·П^2/3 ·p^2/3

Е_уд = = = m^1/3 v²·0,163 (6)

2gП(3·m/4П·p)^2/3 2·g·П·3^2/3·m^2/3

Подставляя значение удельной кинетической энергии в ранее полученную аппроксимированную формулу для определения глубины внедрения, получим:

L_{мм =} (m^1/3·v²·0,163 + 18,4)^0,86 (7)

По этой формуле можно рассчитать глубину внедрения металлического осколка в форме шара в сухую древесину.

Для дальнейших исследований из формулы [ 7 ], путем простых математических преобразований, получаем:

(L^0,86 -18,4)·2g·S_м

V = (8)

m

Применение этой формулы возможно в случае, когда осколок после внедрения в преграду не меняет свое положение и направление движения. Если изменения происходят, то рекомендуется канал внедрения разбить на два участка. Участок, где движение было прямолинейным и участок разворота осколка в материале преграды. После этого необходимо определить по формуле [8] скорость соударения на каждом участке L₁ и L₂, причем расчет необходимо начинать с участка наибольшего внедрения (L₂). Формула [8] примет вид:

(L₁^-0,86 -18,4)·2g·S_м1

V_соуд.₁= (9)

m

(L₂^-0,86 -18,4)·2g·S_м2

V_соуд.₂= (10)

m

V_общ = V_соуд.1 + V_соуд.2 (11)

В военном деле установлена эмпирическая зависимость скорости осколка на дальности Х:

Сх·р_в·Sм·х

V = V_о · ехр() (12)

2m

где: V_о - начальная скорость (м/с)

Сх - баллистический коэффициент

р_в - плотность воздуха (г/см³)

Sм - площадь миделева сечения осколка (мм²)

М - масса осколка. (г)

Начальные скорости метания осколков определяются по формулам: [2.45]:

где: Д - скорость детонации взрывчатого вещества взрывного устройства (м/с)

m_вв

в = (13)

m_об

где: m_вв - масса взрывчатого вещества.

m_об - масса оболочки взрывного устройства.

В настоящее время существует ряд методик определения массы взрывчатого вещества [2.27,2.30]. В их основу положена оценка степени разрушения продуктами взрыва стен, элементов конструкции, остекления, деревянных элементов, размеров воронки. Эти методики хорошо известны, широко применяются на практике, поэтому авторы не считают необходимым подробно останавливаться на них. В дальнейших исследованиях массу взрывчатого вещества будем считать известной величиной, определенной по результатам осмотра места происшествия. Зная математические выражения скорости соударения осколка с преградой на расстоянии (8), начальную скорость осколка в момент взрыва, зависимость скорости соударения осколка от глубины его внедрения в преграду, можно определить массу оболочки взрывного устройства. В к5ачестве примера определена масса оболочки цилиндрической формы при параболическом законе распределения скоростей продуктов детонации (по Станюковичу К. П.):

(L^0,86 -18,4)·2·g·S_м C_x··p_в·S_м·x

m_вв (5Д² -24· ·e )

m_оск. m_оск

m_об = (14)

40 (L^0,86 -18,4)· 2·g·S_м C_x··p_в·S_м·x

·e

m_оск. m_оск

В представленной формуле все значения имеют или постоянные значения, которые легко установить по справочной литературе (скорость детонации, плотность воздуха и так далее), или же легко определяется по результатам осмотра места происшествия (масса осколка, глубина внедрения в преграду, расстояние от эпицентра взрыва).

Таким образом на основании проведенных исследований получены графические и математические зависимости, используя которые эксперт-взрывотехник может по результатам осмотра места происшествия определить габаритные размеры, форму и положение взрывного устройства в момент взрыва. Значение данных обстоятельств позволяет следствию успешно организовать поиск преступника по "горячим следам", формулировать следственные версии.

2.2.3 Методика реконструкции формы самодельного осколочного взрывного устройства по следам его воздействия на окружающую обстановку

Осмотр места взрыва требует проведения определенных организационных мероприятий и имеет характерные особенности в обнаружении, фиксации и изъятии вещественных доказательств, что отличает его от осмотра любого другого места происшествия[2.9, 2.10, 2.11, 2.23, 2.27, 2.32].

Главным образом это связано с тем, что разнообразие взрывных устройств и их элементов, используемых в противоправных целях, требует привлечения к осмотру специалистов взрывного дела. При этом одной из главных задач является обеспечение безопасной работы участников осмотра места взрыва. Полнота проведения осмотра, информативность фиксируемых следов взрыва и изымаемых объектов, находятся в прямой зависимости от знаний участниками осмотра основных признаков отображения взрыва в следах и особенностей их обнаружения. Порядок и качество работы во многом определяется проведением в процессе осмотра предварительного оперативного исследования, направленного в первую очередь на установления центра и природы взрыва.

Центр взрыва определяет исходное положение разлетающихся осколков взрывного устройства, частиц взрывчатого вещества и распространение ударной волны и сжатых газов, оказывающих то или иное поражающее действие на окружающие объекты в радиальных направлениях. Установление центра взрыва на месте происшествия и его фиксация на плане-схеме помещения, открытой местности относительно не изменивших своего положения объектов (стена, окно, здание и тому подобное) необходимы для облегчения последующего обнаружения и фиксации следов взрыва, определения его природы.

На месте происшествия признаки центра взрыва проявляются в области наибольших локальных разрушений объектов окружающей обстановки в следствии фугасного или бризантного действия. Возможны случаи, когда данные признаки выявить не удается. Главным образом это связано с тем, что взрыв взрывного устройства, размещенного на некотором расстоянии от предметов окружающей обстановки, препятствует их сильному разрушению. В подобных случаях центр взрыва может быть определен по следам осколочного действия взрывного устройства, продуктов химической реакции и не взорвавшихся частиц взрывчатого вещества, а также по перемещению отдельных предметов и пострадавших относительно первоначального своего положения. Следы глубокого внедрения отдельных элементов взрывного устройства позволяют определить их первоначальное положение, используя при этом методику визирования полета осколков, по аналогии с определением направления выстрела из огнестрельного оружия [2.37 ]. При этом центром взрыва будет точка схождения визируемых траекторий осколков. Однако следует иметь в виду, что перемещение предметов после взрыва искажает картину траекторий, поэтому перед визированием необходимо восстановить первоначальную обстановку.

После определения центра взрыва и горизонтальной плоскости расположения взрывного устройства эксперт-взрывотехник проводит тщательный анализ следов первичных осколков на предметах окружающей обстановки. Равномерное сферическое распределение осколков указывает на тот факт, что взорванное взрывное устройство имело боевую часть шарообразной формы. Если в ходе осмотра установлено, что осколки распределились неравномерно, имеются участки с множественными осколочными повреждениями и участки, где они отсутствуют, то эксперт-взрывотехник вправе делать вывод о том, что боевая часть имеет многогранную форму. После этого устанавливается количество зон с множественными осколочными повреждениями. Количество зон определяет количество граней боевой части взрывного устройства. О факте применения взрывного устройства с боевой частью цилиндрической формы указывает наличие зон без следов первичных осколков на предметах окружающей обстановки, соответствующих граням в вершине и основании цилиндра.

Установив центр взрыва, горизонтальную плоскость расположения взрывного устройства, количество и местоположение зон множественных осколочных повреждений на предметах вещной обстановки эксперт-взрывотехник устанавливает вертикальный и горизонтальный углы распределения осколочного потока. При проведении этих измерений за вершину угла принимается центр взрыва, затем с помощью шпагата, проволоки и т.п. определяется сектор, в который попало 90% осколков на данном участке. После этого проводятся измерения указанных углов. Для этих измерений возможно использование лазерных прицелов к стрелковому оружию. Если условия места происшествия не позволяют провести инструментальные измерения, можно воспользоваться значениями тригонометрических функций и определить значение интересующих нас углов. Определив значение вертикальных и горизонтальных углов разлета осколков по графикам, приведенным на рисунках 50,54 , устанавливаем значение отношения высоты и диаметра (толщины) взорванного самодельного взрывного устройства.

Следующим этапом в решении задачи реконструкции формы взрывного устройства по следам взрыва является установление взрывчатого вещества, используемого для снаряжения заряда. На начальном этапе проводится визуальный осмотр и сбор не прореагировавших частиц взрывчатого вещества на месте происшествия. Обнаружение остатков не прореагировавшего взрывчатого вещества или его компонентов возможно в виде включений в характерных мелких пробоинах, кратерах, трещинах на отдельных предметах из достаточно прочных материалов (металл, стекло и тому подобное), а также в виде отдельных частиц, внедренных в пористые материалы типа ткани, поролона или осевших на поверхности различных объектов окружающей обстановки после взрыва. В случае наличия на месте происшествия пострадавших необходим осмотр их тела и одежды (в том числе карманов) на предмет присутствия на них частиц взрывчатого вещества. Независимо от результатов визуального обнаружения и изъятия частиц взрывчатого вещества следовые количества должны изыматься посредством смывов ватными или марлевыми тампонами, смоченными в ацетоне, затем другими тампонами, пропитанными дистиллированной водой. Тампонами обрабатываются поверхности, близко расположенных к центру взрыва объектов или их частей, представить которые на экспертизу в качестве вещественных доказательств по тем или иным причинам невозможно. Для определения вида взорванного взрывчатого вещества существуют высокочувствительные методики [2.9, 2.10, 2.11, 3.1, 3.2, 3.8, 3.9, 3.10]. Наиболее эффективным и доступным для практики среди известных методов анализа следов взрывчатых веществ является метод тонкослойной хроматографии.

Определив вид взрывчатого вещества, использованного для снаряжения боевой части взрывного устройства эксперт-взрывотехник устанавливает массу заряда.

В настоящее время существует и широко используется в экспертной практике ряд методик по расчету взорванного заряда взрывчатого вещества. В их основу положена оценка разрушений, проводимой энергией взрыва. [2.27, 2.30]. Способами расчетной оценки параметров взорванного заряда взрывчатого вещества являются:

1. Расчет массы заряда взрывчатого вещества при его контактном расположении:

- расчет по размерам воронки;

- расчет по разрушению элементов конструкции.

2. Расчет массы заряда взрывчатого вещества по неконтактному действию взрыва:

- расчет по перебитым деревянным элементам;

- расчет по разрушению стен;

- расчет по разрушению остекления;

- расчет массы заряда взрывчатого вещества, взорванного внутри помещения, по разрушению стен.

После вычисления массы взорванного заряда взрывчатого вещества эксперт-взрывотехник в ходе осмотра места взрыва выбирает деревянный предмет (дверь, оконная рама, мебель и тому подобное), имеющий след несквозного внедрения осколка взрывного устройства. Путем распила определяется глубина внедрения, масса и баллистические характеристики осколка, также измеряется расстояние от центра взрыва до точки соударения. После этого по формуле [.14. ] устанавливается масса боевой части взорванного самодельного взрывного устройства.

В качестве примера рассмотрим вариант определения габаритных размеров боевой части цилиндрической формы.

Основными параметрами, определяющими габаритные размеры, будут:

R - внешний корпус цилиндра

r- внутренний корпус цилиндра

h - высота цилиндра.

Масса взрывчатого вещества

в данном цилиндре будет

определяться:

M_вв= V_вв Р_вв = П r² ~ h p_вв ,

где

М_вв - масса ВВ.

Р_вв - плотность взрывчатого вещества, плотность наиболее часто встречающихся на практике взрывчатых веществ составляют 1600 кг/м - для прессованных и литых, 800 кг/м для порошкообразных насыпных зарядов взрывчатых веществ.

h - высота цилиндра, (м)

r - внутренний радиус полного цилиндра. (м)

Масса оболочки цилиндрической боевой части будет равна:

М = (V_вн - V_пол) Роб = П (R² - r²) p_об ·h (15).

где V_вн - внешний объем цилиндра

V_пол - объем полости цилиндра

R, r - внешний и внутренний радиус цилиндра

p_об - плотность материала боевой части.

По зависимости, приведенной на графике №.50, определяем отношение высоты и диаметра самодельного взрывного устройства цилиндрической формы:

h h

а = = (16)

Д 2R

у этого выражения определим внешний радиус цилиндра:

h

R= (17)

2а

подставляя значение R в формулу [15 ] получим:

m_об = П·[(h/2a)² -r²]·p_об·h (18)

По формуле [18 ] устанавливаем массу боевой части взорванного самодельного взрывного устройства (М_об).

Выведем зависимости, определяющие объем заряда взрывчатого вещества в сработавшем взрывном устройстве:

m_вв

V_вв = (19)

p_вв

отсюда:

m_вв

r² = (20)

П·h·p_вв

m_вв

h = (21)

П·r²·p_вв

Подставляя значение квадрата радиуса внутренней полости цилиндра в формулу [18 ], получим:

m_об = П [ (h/2a)² -r²]·p_об·h = П [(h/2a)² -m_{вв /}П·h·p_вв ]·p_об·h =

= П·h³·p_об/4а² -m_вв ·p_об/ p_вв (22)

Из полученного выражения путем математических преобразований установим высоту цилиндра взрывного устройства:

4a(m_об + m_вв·p_об/ p_вв)

h = (23)

Пp_об

В полученной математической зависимости все значения установлены нами в ходе осмотра места взрыва (масса оболочки, отношение высоты цилиндра к его диаметру, вид взрывчатого вещества, вид материала боевой части) или являются постоянными табличными значениями (плотность взрывчатого вещества, плотность материала данной боевой части). На основании этого, путем математического вычисления, легко установить значение высоты цилиндрической боевой части. Подставляя значение высоты цилиндра в формулы [20 ] и [15 ] можно определить радиус внутренней плоскости и внешний радиус самодельного взрывного устройства цилиндрической формы.

Таким образом на основании результатов, полученных в ходе осмотра места происшествия, связанного с противоправным применением взрывного устройства, эксперт-взрывотехник может провести реконструкцию сработавшего взрывного устройства. Установленная информация, вместе с другими сведениями, играет важную роль в формировании следственных версий, поиске и разоблачении преступника.

Заключение

В проведенном диссертационном исследовании уточнены и дополнены определения понятий боеприпасов и взрывных устройств используемых, в судебно-следственной и экспертной практике, конкретизированы понятие, предмет, объекты и задачи взрывотехнической экспертизы. Приведена классификация взрывных устройств с точки зрения конструктивных особенностей и механизма срабатывания, а также следов их применения в зависимости от условий и времени образования. Разработаны количественные и качественные критерии оценки поражающих свойств, для квалификации изучаемого объекта как самодельное взрывное устройство. Рассмотрены некоторые вопросы по совершенствованию организационно-процессуальных вопросов связанных с осмотром места происшествия связанного со взрывом.

Для обеспечения проведения экспериментальных исследований создан взрывотехнический комплекс, позволяющий проводить измерение скоростей осколков самодельного взрывного устройства, изучать характер распределения осколков на предметах окружающей обстановки.

На базе взрывотехнического комплекса изучен механизм образования, характер распределения осколков в горизонтальной и вертикальной плоскости в зависимости от формы и размеров боевой части, вида снаряженного взрывчатого вещества. На основании проведенных исследований разработаны графические зависимости значений вертикальных и горизонтальных углов разлета осколков от соотношения величин высоты и диаметра (диагонали) боевой части самодельного взрывного устройства. Изучен механизм образования угла склонения осколочного потока и установлена зависимость его величены от габаритных размеров боевой части взрывного устройства. Установлена графическая зависимость величены угла склонения осколочного потока от габаритных размеров боевой части и вида снаряженного взрывчатого вещества.