弾道ゼラチンは、動物の筋肉組織における銃創の影響をシミュレートするように設計された試験媒体です。これは、創傷弾道学の分野でマーティン・ファックラーらによって開発および改良されました。弾道特性が人間の筋肉組織と類似している豚の筋肉に合わせて調整されています。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
弾道ゼラチンは、従来、ゼラチン粉末を水に溶かした溶液です。弾道ゼラチンは、人間や動物の筋肉組織の密度と粘度を忠実に再現しており、銃弾の終末性能を試験するための標準媒体として使用されています。弾道ゼラチンは、筋肉の引張強度や、皮膚や骨などの身体構造をモデル化するものではありませんが、組織の近似としてはかなりうまく機能し、ほとんどの弾道試験で同様の性能を発揮します。ただし、非常に低速の弾丸のモデルとしての有用性は限られる場合があります。弾道ゼラチンは、その特性を慎重に制御できるため、終末弾道の一貫性のある信頼性の高い比較が可能となり、実際の筋肉組織の代わりに使用されます。
FBIは1986年のマイアミ銃撃事件を受けて、1988年12月に独自の検査手順を導入し、それはすぐに米国の法執行機関の間で普及した。
最も一般的に使用されている製法は、FBI式の10%弾道ゼラチン溶液で、250ブルームのA型ゼラチン1部を温水9部(質量比)に溶かし、粉末ゼラチンを注ぎながら水を混ぜ合わせることで調製します。これを4 ℃(39 °F)に冷却します。NATOの旧式製法では、 10 ℃(50 °F)に冷却した20%溶液が指定されていますが、この溶液は2倍の量のゼラチンを使用するため、調製コストが高くなります。
いずれの場合も、マーティン・ファックラーによる1988年の研究論文では、弾道性能に大きな変化をもたらす可能性があるため、水を40 ℃(104 °F)以上に加熱しないことを推奨している。 [ 4 ]しかし、この結果は後の研究では再現されていないようだ。[ 5 ]
正確な結果を保証するために、使用直前に、ゼラチンブロックを校正します。標準的な.177口径(4.5 mm)のスチールBB弾をエアガンから発射し、ガンクロノグラフを通してゼラチンに打ち込み、貫通深さを測定します。正確な校正方法は多少異なりますが、米国移民帰化局の国立銃器ユニットが使用する校正方法はかなり一般的です。速度は183 ± 3 m/s(600 ± 10 ft/s)、BB弾の貫通深さは8.3~9.5 cm(3.3~3.7 in)である必要があります。[ 6 ]
弾道学の専門家であるダンカン・マクファーソンは、著書『弾丸貫通』の中で、BB弾の貫通深度が数センチメートル(最大2インチ)ずれる弾道ゼラチンを補正するために使用できる方法を説明しています。マクファーソンの図5-2「測定されたBB弾貫通深度に対する速度変動補正」は、測定されたBB弾の速度が 180 m/sの±10 m/ sの範囲内にある場合に、BB弾の貫通深度を補正するために使用できます。この方法は、許容範囲内の誤差を補正し、異なるテストの結果を正規化する ためにも使用できます 。これは、校正用BB弾の正確な貫通深度を記録することが標準的な手順であるためです。[ 7 ]
天然ゼラチンから作られた弾道ゲルは、通常、透明な黄褐色で、一般的に再利用できません。より高価な合成代替品は、天然ゼラチンの弾道特性を模倣するように設計されており、最初は無色透明です。一部の合成ゲルは、溶融して再成形しても弾道特性に影響を与えないため、再利用も可能です。
合成弾道ゲルは通常、ゼラチンと水の代わりに油とポリマーから作られ、最も一般的に使用されるのは白色鉱油とスチレンポリマーの混合物で、使用されるポリマーには以下のようなものがある。
ゲルには通常、重量比で約12%から22%のポリマーが含まれるが、これは使用するポリマーの種類によって異なる。
加熱温度は使用するポリマーとオイルによって異なりますが、275 °F (135 °C)を超えてはなりません。
ポリマーと油の溶液は水分に非常に敏感で、水分が溶液に触れると、加熱時に泡が発生する。
ポリマーは、ゼラチンを水に加えるのと同じように、加熱した油に加えてはいけません。ポリマーと油は、熱を加えていない状態で混ぜ合わせる必要があります。
ポリマーとオイルを混合した後、加熱時に気泡が発生するのを防ぐため、一定時間放置することをお勧めします。気温が約50°F(約10℃)以上の場合は最大12時間、気温が低い場合は少なくとも24時間放置してください。
これらの発見はダリル・D・アミックによってなされた。[ 8 ]
弾道ゼラチンは筋肉組織の特性をかなりよく模倣しているため、[ 9 ]ホローポイント弾やソフトポイント弾などのさまざまな拡張弾薬の終末性能を比較するための好ましい媒体(実際の豚の死体よりも)となっています。これらの弾丸は、組織またはゼラチンの水圧を使用して直径を拡張し、貫通を制限し、経路に沿った組織の損傷を増加させます。ハーグ条約は戦争でのこのような弾薬の使用を制限していますが、警察や民間人が防御用武器として、また警察の狙撃手や人質救出チームによって一般的に使用されています。これらのチームでは、巻き添え被害を減らすために、標的を迅速に無力化し、貫通しすぎるリスクを最小限に抑える必要があります。
狩猟用の弾丸も、弾道ゼラチンを用いた試験が一般的に行われる。例えば、プレーリードッグなどの小型害獣を狩猟するための弾丸は、標的から出る前に効果を発揮するために非常に速く膨張する必要があり、カートリッジ内の軽量弾丸を使用するため、より高い速度で発射されなければならない。プレーリードッグに使用されるのと同じ高速膨張弾丸は、オジロジカのような中型の獲物に使用するには非人道的であると考えられる。オジロジカの場合、重要な臓器に到達して迅速な殺害を確実にするためには、より深い貫通が必要となるからである。
テレビ番組「怪しい伝説」では、弾道ゲルを使って様々な俗説を検証することがあったが、必ずしも銃弾を使うわけではなく、インプラント爆発説、トランプ投げ致命傷説、シーリングファンによる首切断説などにも応用された。また、ゲルの中に本物の骨(人間や豚のもの)や合成骨を入れて骨折をシミュレートすることもあった。
アメリカのテレビ番組「Forged in Fire」でも、弾道ゼラチンが使用されていることで知られており、ゼラチンの中に模擬の骨、血液、臓器、腸などを組み込んだ人間の胴体や頭部全体を作成することが多い。そして、様々な刃物を使ってゼラチン製の胴体に対する攻撃を行い、実際の人体に与える破壊的な影響をシミュレートして記録する。
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