淺析槍擊鋼化玻璃矩形碎塊特征

梁帥，包清

（1.鐵道警察學院，河南鄭州450053；2.上海市公安局刑事偵查總隊，上海200083）

淺析槍擊鋼化玻璃矩形碎塊特征

梁帥1，包清2

（1.鐵道警察學院，河南鄭州450053；2.上海市公安局刑事偵查總隊，上海200083）

目的總結槍擊鋼化玻璃碎塊特征，以期區分發射槍種范圍，為快速偵破案件提供線索。方法在相同條件下，利用不同動能區間的槍支槍擊同一批次鋼化玻璃制作樣本，統計矩形碎塊的面積大小和個數，研究總結鋼化玻璃碎塊特征。結果鋼化玻璃矩形碎塊面積大小和個數與發射槍種的彈頭動能具有相關性。射擊彈頭動能越高，碎塊面積越大，碎塊個數越少。當撞擊點位于鋼化玻璃中心時，放射紋區的矩形碎塊面積差別不大；當撞擊點位于鋼化玻璃邊框時，距離撞擊點較近處邊框附近處的矩形碎塊面積較??；距離撞擊點較遠處邊框附近處矩形碎塊面積較大。結論通過分析矩形碎塊面積大小和個數，可以大致確定發射槍支的彈頭動能，為區分發射槍種縮小范圍。

鋼化玻璃；矩形碎塊；發射槍種

Abstract:ObjectivesTo summarize the characteristics of fragments of toughened glass being shot from middle or long distance in order to distinguish the kind of shooting guns for obtaining case clues.MethodIn the middle or long distance，under the same condition，guns of different kinetic energy range were used to shoot the same batch of toughened glass.The size and number of rectangular fragments were then counted and analyzed.ResultsThe size and number of rectangular fragments were positively related to the kinetic energy.When the impact point was located in the center of toughened glass，the area of broken rectangular fragments was not significantly different.When the impact point was close to the frame of toughened glass，the area of broken rectangle fragments was smaller near the frame，and larger near the border of the impact point.ConclusionBy analyzing the size and number of rectangular fragments，the bullet’s kinetic energy can be determined roughly，which helps narrowing the scope of gun’s varieties.

Keywords:toughened glass;rectangular fragment;type of shooting gun

鋼化玻璃又稱強化玻璃[1]，是通過物理或化學的方法，在玻璃表面形成壓應力層，使玻璃本身具有較高的抗壓強度。槍擊玻璃案件很少出現，但一旦出現，必會引起人員和社會恐慌，對國家形象造成不良影響，快速偵破案件成為現實需要。在前面的研究中，通過分析彈孔直徑和彈孔形態，可以基本確定發射槍支的彈頭動能、彈頭材質和彈頭速度，為區分發射槍種縮小范圍[2]。

目前槍擊鋼化玻璃破碎裂紋形態的研究一直處于真空狀態。為了充分確定發射槍種，探求碎塊大小、碎塊個數與發射槍種的具體關系，故設計模擬實驗，從中尋找槍支彈頭動能對玻璃矩形碎塊面積和個數的影響。

槍支發射彈頭沖擊鋼化玻璃時，其產生的拉應力超過鋼化玻璃的表面應力，鋼化玻璃會破碎發生斷裂，并不斷產生分叉，由于應力是雙軸的，故微裂紋形成出來的兩個分支將會擴展而且再形成分支，此過程延續到整個鋼化玻璃，導致產生大量的類似矩形碎塊。

槍擊鋼化玻璃中單位面積內的碎塊數就是剛化程度的粗略估量，實驗所用的玻璃樣本選取的是同一批次的鋼化玻璃。因此，可以把實驗樣本的表面應力近似看成一個固定值，所有槍種的鋼化玻璃樣本剛化程度相同；在同一表面應力下，鋼化玻璃受到沖擊后產生的碎塊個數為一定值。不同槍支的特征數據如表1所示。

表1 槍支的特征數據[1]

1 材料與方法

1.1 材料

轉輪槍、92式手槍、64式手槍、54式手槍、79式沖鋒槍、81式步槍、裝填小口徑步槍彈、手槍彈的槍支各1支；相對應的子彈若干發；同一批次的300 mm×300 mm×5 mm品牌鋼化玻璃若干，透明貼膜若干，噴霧器一只，鋼化玻璃固定架一個，單反相機一臺；相機固定架一臺；photoshop軟件。

1.2 方法

將透明貼膜貼在鋼化玻璃板上，貼膜起固定作用，防止鋼化玻璃破碎產生的矩形碎塊散落，不能有效研究破碎裂紋痕跡。取32塊鋼化玻璃，依次固定于固定架上，將玻璃平面垂直于地面，槍支與鋼化玻璃相距5 m[3]，然后用不同動能區間的槍支正射[4]，制作不同槍種的槍擊鋼化玻璃樣本，并在鋼化玻璃樣本上注明發射槍種。在每一槍種對應的動能區間內，制作4個相似的鋼化玻璃樣本，從中選取3個相近樣本進行數據測量與統計分析。

2 結果與討論

2.1 不同槍支彈頭動能與矩形碎塊個數的相關性分析

排除不同批次鋼化玻璃的干擾，統計鋼化玻璃單位面積碎塊的數量，并分析碎塊個數與不同槍種發射速度、彈頭動能的關系。

碎塊計數時，應去除距離彈孔中心半徑70mm以及距鋼化玻璃邊緣25mm范圍內的部分。從鋼化玻璃中選擇碎片最大的部分，在這部分中用50mm×50mm的計數框計算框內的碎塊數，每個碎片內不能有貫穿的裂紋存在，橫跨計數框邊緣的碎塊按1/2個碎塊計算。計數框計算碎塊個數的方法如圖1所示。

圖1 計數框計數方法標示

取一紅色矩形框近似作為50 mm×50 mm的計數框，在不同槍種槍擊鋼化玻璃樣本中選擇碎塊最大的部分，（計數框內的碎塊個數可以代表整塊鋼化玻璃樣本的碎塊個數）注意測量區域要避開邊框以及閉合圓環區；我們將紅色矩形框內的圖像經Photoshop放大，逐一查數碎塊的數量，對不同槍種的樣本分別計數統計，每種樣本四組數據[5]，數據統計如表2所示。

表2 槍擊鋼化玻璃碎塊個數數理統計

通過分析統計表中數據可知：不同槍種槍擊鋼化玻璃的彈頭動能不同，閉合圓環外產生的碎塊個數也不同；槍支彈頭的動能越小，碎塊密度越大，數量越多，鋼化玻璃破碎越大；隨著彈頭動能的增大，碎塊個數越來越少。

我們依據槍擊鋼化玻璃形成的矩形碎塊個數，確定槍支彈頭的初始動能區間，進一步確定槍支種類。

圖2 撞擊點位于中心圖

2.2 不同槍支彈頭動能與矩形碎塊面積大小的相關性分析

選取92式手槍槍擊鋼化玻璃具有代表性的樣本，一種為撞擊點處于鋼化玻璃中心的樣本，另一種是撞擊點靠近鋼化玻璃邊框的樣本；比對兩類鋼化玻璃樣本中碎塊面積與撞擊點位置的關系。

92式手槍兩類代表性樣本的碎塊面積特征圖如圖2～3所示。

圖3 撞擊點位于邊框

通過對上面兩類92式手槍代表性樣本的碎塊面積特征圖的分析：矩形碎塊的面積大小與沖擊點的位置以及距鋼化玻璃四個邊界的位置有關。

當撞擊點位于鋼化玻璃中心時，放射紋區的矩形碎塊面積差別不大；當撞擊點位于鋼化玻璃邊框時：距離撞擊點較近處邊框附近處的矩形碎塊密度較密，面積較??；距離撞擊點較遠處邊框附近處矩形碎塊密度校稀疏，面積較大。

選取撞擊點位于鋼化玻璃中心的樣本，從不同槍種槍擊鋼化玻璃的樣本中依次截取碎塊最大的區域，每種槍種選取特征最為明顯的碎塊面積截圖，對不同彈頭速度、彈頭動能的鋼化玻璃碎塊面積進行比對。

裝填小口徑手槍彈、轉輪槍、裝填小口徑步槍彈、64式手槍、92式手槍、54式手槍、79式沖鋒槍、81式步槍槍擊鋼化玻璃碎塊面積特征圖如圖4～11所示。

圖4 裝填小口徑手槍彈碎塊面積特征

圖6 裝填小口徑步槍彈碎塊面積特征

圖8 92式手槍碎塊面積特征

圖5 轉輪槍碎塊面積特征

圖7 64式手槍碎塊面積特征

圖9 54式手槍碎塊面積特征

圖10 79式沖鋒槍碎塊面積特征

圖11 81式步槍碎塊面積特征

通過對裝填小口徑手槍彈、轉輪槍、裝填小口徑步槍彈、64式手槍、92式手槍、54式手槍、79式沖鋒槍、81式步槍槍擊鋼化玻璃碎塊面積特征圖的分析：彈頭動能與碎塊面積具有正相關的關系，彈頭動能越大，碎塊面積越大。

當沖擊波的能量較低時（1J以下），鋼化玻璃內拉應力較小，裂紋前沿基本不會發生分叉，或分叉的裂紋數量很少，直接擴裂至鋼化玻璃的四個邊框，所以此時的碎塊面積較小，破碎較為完全，碎塊較碎；當沖擊波能量較大時（1J以上），鋼化玻璃內拉應力較大，裂紋前沿不斷發生擴展并分叉，原始分支將繼續擴展形成新的分支，持續延續到鋼化玻璃的四個邊框，致使形成的放射紋形態彎曲，裂紋曲率半徑變大，所以此時碎塊面積較大，破碎不完全，碎塊個數較少。當沖擊波動能逐漸增加時，碎塊面積逐漸增大，破碎程度越來越不完全，破碎個數越來越少。

3 結論

本文研究總結槍擊鋼化玻璃碎塊特征，發現射擊彈頭動能越高，碎塊面積越大，碎塊個數越少。當撞擊點位于鋼化玻璃中心時，放射紋區的矩形碎塊面積差別不大；當撞擊點位于鋼化玻璃邊框時：距離撞擊點較近處邊框附近處的矩形碎塊面積較??；距離撞擊點較遠處邊框附近處矩形碎塊面積較大。通過分析碎塊面積大小和碎塊個數，可以有助于確定發射槍支的彈頭動能，為區分發射槍種縮小范圍，對槍擊案件性質判斷和提供線索具有指導作用和參考價值。

[1] 戴林.特殊痕跡檢驗[M].北京：警官教育出版社，1994：222-261.

[2] 李振健，陳笑塵.利用玻璃破碎痕跡判斷是否槍擊現場[J].森林公安，2006，（1）:12-13.

[3] 包清，梁帥.淺析槍擊鋼化玻璃切向、環形裂紋痕跡[J].中國司法鑒定，2016，（1）:45-50.

[4] 陳建華.擊碎玻璃的檢驗[M].北京：群眾出版社，1985:201-208.

[5] 李洪武，周敬東.痕跡檢驗教程實驗指導[M].北京：中國人民公安大學出版社，2004：102-110.

（本文編輯：卞新偉）

Analysis of the Characteristics of Rectangular Fragments of Toughened Glass Being Shot

LIANG Shuai1，BAO Qing2
（1.Railway Police College，Zhengzhou 450053，China;2.Criminal Investigation Corps of Shanghai Municipal Public Security Bureau，Shanghai 200083，China）

DF794.3

A

10.3969/j.issn.1671-2072.2017.05.012

1671-2072-（2017）05-0068-05

2016-11-17

梁帥（1989—），男，講師，碩士，主要從事痕跡檢驗研究。E-mail:849217266@qq.com。