Page 149 - 《爆炸与冲击》2026年第11期

第 46 卷 梅宗书，等： 低动能易碎弹的致伤威力评估 第 11 期

through the fragmentation of the projectile shell and the dispersion of the powder filled inside the projectile, which provides
technical support for improving the application safety of anti-riot kinetic energy ammunition.
Keywords: frangible projectile; injury potential; anthropomorphic dummy target; dynamic response; fragmentation and
energy release

防暴动能弹也称防暴致痛弹，弹丸依靠动能的转移和钝器外伤来实现目标失能，使其致伤致痛，从
[1]
而行动受到抑制 。防暴动能弹的目的是造成可逆性疼痛伤害，如腹部瘀伤等。但在实际应用中，发生
[2]
不可逆损伤甚至致残、致死的案例屡见不鲜 。当前提高防暴动能弹药使用安全性研究主要集中在优化
弹体材料、结构方面，大致经历了硬质弹丸、橡胶弹丸、布袋弹丸和复合型弹丸 4 个发展阶段，主要思路
为通过材料的弹性变形和能量耗散设计，降低弹丸致伤威力 ，并逐步发展出硬质弹体和软质弹头的复
[3]
合型弹丸 。复合型弹丸的软质弹头可由橡胶、泡沫等弹性材料组成，起到撞击吸收和分散能量的目的，
[4]
还可综合染色标记、化学刺激或爆震效能，达到动能冲击和特定效能叠加复合的综合性能 [5-8] 。不同材料
和结构的动能弹优化设计，虽然一定程度上减轻了对人体皮肤的穿透损伤，降低了致命风险，但在实际
应用过程中，尤其是当打击人体头部时，人员致伤致死概率仍较大，因此亟需开展防暴动能弹能量缓释
技术研究。
本文易碎弹的作用机理不同于传统防暴动能弹，易碎弹丸撞击目标后发生破碎，动能得到衰减和缓
释，从而降低弹丸动能冲击效应。文中设计的新型易碎弹，可在撞击目标后可靠破碎，弹头前端设计为
中空结构并以微米级粒径粉末进行填充，弹丸撞击破碎后粉体发生分散，使弹体动能一部分转化为粉体
的分散动能，进一步耗散弹丸动能，降低弹丸致伤威力，提高使用安全性。目前，国内外对易碎弹受力和
能量转化过程的认知仍存在不足。为制备可用于飞机上反恐防暴的低穿透性易碎弹，荣吉利等 采用金
[9]
属与硫混合烧结形成复合材料，并采用数值仿真研究了不同弹头形式对航空玻璃毁伤效果的差异，结果
表明，尾部带钢珠空尖弹的破碎效果最优，对靶板的损伤最小。上述结果表明，弹头的破碎程度越高，其
对目标的毁伤效果越弱。分析认为，主要原因有以下 2 点：一是破碎消耗子弹能量；二是破碎导致对目
标的损伤更分散。其中第 2 个原因可以从峰值压力和冲击时长的改变进行定量研究。
防暴弹威力评估需要选择适当的靶标进行模拟试验，研究中通常采用明胶靶、假人靶和生物靶。覃彬等 [10]
通过球形橡皮弹射击活体猪弹道冲击试验，提出钝击作用过程的水波效应、皮肤拉伸效应。罗棕木 [11] 利
用标准人体模型开展多种 TNT 当量的空中静爆试验，获得头部损伤标准（head injury criterion, HIC, γ HIC ）
和头部撞击功率（head impact power, HIP）值，定量分析头部损伤的风险等级。汪送等 [12] 基于胸部黏性准
则（viscous criterion, VC, β），通过构建胸部损伤评估有限元模型，揭示了橡皮弹对胸部的钝击损伤不在于
冲击本身，而在于能量的传递与扩散。本文通过假人靶标钝击试验，获取靶标内置传感器动力响应参
数，并计算头部损伤标准值 γ HIC 、胸部黏性损伤峰值 VC max （β max ），定量评估低动能易碎弹致伤威力。选
取假人头部受力参数，与同等工况下传统橡皮弹的头部受力参数进行对比，分析易碎动能弹在满足致痛
拒止防暴性能的前提下安全性能的提升效能。通过明胶靶标测试，得到模拟生物靶标钝击下的生物学
特征，开展易碎动能弹与传统橡皮弹的明胶靶钝击试验，对比分析 2 种弹丸撞击明胶靶标的瞬时压力时
程曲线，定量分析易碎弹相比于传统橡皮弹在安全性方面的性能差异，系统评估易碎弹丸的致伤威力。

1 人体特征假人射击试验

利用净射距为 30 m 的室内靶道开展射击试验，试验设备主要有 CHN50-A 男性假人靶标、高速摄像
系统、测速系统、测压系统、QBS 09 式霰弹枪和口径为 18.4 mm 的低动能易碎弹。选取霰弹枪为发射平
台，低动能易碎弹为杀伤元。霰弹枪如图 1 所示，易碎弹如图 2 所示。易碎弹的结构参数如表 1 所示，其
中粉体粒径为质量中值直径。
弹丸采用“弹体+风帽作为壳体，内装微粉”结构。根据材料抗压强度、射击强度和对不同目标射
击的破碎情况，壳体采用聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate, PMMA），为易碎非金属材料，弹体

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