Βαλλιστική γέλη

Η βαλλιστική γέλη είναι ένα υλικό, παρόμοιο σε αντοχή με τον μυϊκό ιστό των ανθρώπων και των χοίρων, το οποίο χρησιμοποιείται ως μέσο προσομοίωσης τραυμάτων από βλήματα. Το υλικό αυτό αναπτύχθηκε από τον Δρ. Martin Fackler και μια σειρά ειδικών στον τομέα της βαλλιστικής. Παρότι τόσο η αντοχή εφελκυσμού των μυών, όσο και οι δομές του σώματος (π.χ. δέρμα, οστά) δεν προσομοιώνονται με ακρίβεια, η γέλη αποτελεί μια εξαιρετικά καλή προσέγγιση των διαφόρων ιστών, τουλάχιστον για βλήματα τα οποία κινούνται με υψηλές ταχύτητες. Η χρήση συνθετικής γέλης αντί φυσικού ιστού προτιμάται λόγω της δυνατότητας τυποποίησης και προσεκτικού ελέγχου των ιδιοτήτων της πρώτης, έτσι ώστε να επιτυγχάνεται η κατά το δυνατόν αξιόπιστη σύγκριση μεταξύ των διαφόρων βλημάτων.

Μπλοκ βαλλιστικής ζελατίνης κατά την έξοδο βλήματος τύπου .243 cal.

Σύνθεση

Η ευρέως χρησιμοποιούμενη φόρμουλα για την κατασκευή της λεγόμενης "βαλλιστικής ζελατίνης 10%" είναι η εξής:

1. Ένα μέρος σκόνης ζελατίνης 250 Bloom προστίθεται σε εννιά μέρη παγωμένο νερό (7-10 °C).
2. Το μείγμα αναδεύεται προσεκτικά, έτσι ώστε η σκόνη να βραχεί πλήρως, δίχως να δημιουργηθούν φυσαλίδες αέρα.
3. Το ενυδατωμένο υλικό τοποθετείται στην κατάψυξη για τουλάχιστον δύο ώρες.
4. Μετά την ψύξη, το μείγμα θερμαίνεται χωρίς να έρθει σε άμεση επαφή με την πηγή θερμότητας. Συνήθως τοποθετείται σε κατάλληλο σκεύος εντός νερού, η θερμοκρασία του οποίου δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 40 °C. Αναδεύεται προσεκτικά.
5. Το θερμό μείγμα χύνεται σε επιθυμητά καλούπια και ψύχεται στους 7-10 °C μέχρι να σταθεροποιηθεί.
6. Τέλος, η γέλη αφαιρείται από τα καλούπια και τοποθετείται εντός αεροστεγούς σακούλας, όπου και ψύχεται στους 4 °C. Το υλικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο εφόσον περάσουν τουλάχιστον 36 ώρες από την στιγμή που τοποθετήθηκε πρώτη φορά, θερμό, στα καλούπια.

Παλαιότερα χρησιμοποιούνταν μια Νατοϊκή διαδικασία σύνθεσης, από την οποία παράγονταν βαλλιστική γέλη περιεκτικότητας 20% σε ζελατίνη, αλλά το κόστος παρασκευής ήταν υψηλότερο καθώς απαιτούταν διπλάσια ποσότητα ζελατίνης. Σε κάθε περίπτωση, σύμφωνα με μια έρευνα του 1988 από τον Martin Fackler, η θερμοκρασία του διαλύματος δεν πρέπει να υπερβεί τους 40 °C, καθώς αυτό μπορεί να προκαλέσει σημαντική αλλαγή στην βαλλιστική απόδοση.

Η βαλλιστική γέλη η οποία δημιουργείται από φυσική ζελατίνη έχει συνήθως χρώμα μεταξύ κίτρινου και καφέ, και δεν επαναχρησιμοποιείται. Η συνθετική ζελατίνη, η οποία είναι και ακριβότερη, έχει δημιουργηθεί με σκοπό να προσομοιάζει τις ιδιότητες της φυσικής, ενώ ταυτόχρονα είναι άχρωμη και διαφανής. Ορισμένες συνθετικές ζελατίνες έχουν την δυνατότητα να επαναχρησιμοποιηθούν δίχως να χάσουν τα βαλλιστικά τους χαρακτηριστικά.

Βαθμονόμηση

Για να εξασφαλιστεί η ακριβής σύγκριση μεταξύ των διαφορετικών βλημάτων, αλλά και η ακρίβεια στο αποτέλεσμα κάθε βλήματος, είναι απαραίτητη μια διαδικασία βαθμονόμησης της εκάστοτε βαλλιστικής γέλης. Η εφαρμογή της συγκεκριμένης διαδικασίας ξεκίνησε μετά τα μέσα της δεκαετίας του 1980, όταν ο Martin Fackler ερεύνησε τις αδυναμίες της μη - βαθμονομημένης γέλης. Σύμφωνα με το πρότυπο το οποίο ο ίδιος όρισε, η διείσδυση ενός σφαιρικού βλήματος τύπου 0.177 cal. (4.5 χιλιοστών), το οποίο κινείται με 180 m/s πρέπει να είναι 85±5 χιλιοστά. Παρακάτω αναλύεται μια εκ των μεθόδων βαθμονόμησης, η οποία επιβεβαιώνει το πόρισμα του Fackler.

Μέθοδος βαθμονόμησης

Από αεροβόλο τυφέκιο βλήθηκαν εννιά σφαιρίδια τύπου 0.177 cal. (4.5 χιλιοστών) με ταχύτητες μεταξύ 134 m/s και 224 m/s, σε 25 μπλοκ ζελατίνης. Οι ταχύτητες μετρήθηκαν χρησιμοποιώντας έναν χρονογράφο και τρεις οθόνες. Το βάθος διείσδυσης (DoP, αρκτικόλεξο εκ του αντίστοιχου αγγλικού όρου Depth of Penetration) υπολογίστηκε από την οπή εισόδου του βλήματος στην επιφάνεια κάθε μπλοκ, μέχρι και την επιφάνεια του βλήματος, χρησιμοποιώντας ένα παχύμετρο.

Στατιστική μελέτη

Μετά από στατιστική επεξεργασία των πειραματικών δεδομένων και κατάλληλες διεργασίες, προέκυψε η εξίσωση DoP = 0.582x - 20.02 (όπου x η ταχύτητα του βλήματος σε m/s, και DoP το βάθος διείσδυσης σε mm). Χρησιμοποιώντας τον συντελεστή προσδιορισμού στην ανάλυση παλινδρόμησης, η παραπάνω εξίσωση έδωσε τιμή DoP 84.918 mm για x = 180 m/s. Με μια ελάχιστη προσαρμογή, για DoP = 25 mm, προκύπτει η εξίσωση DoP = 0.582x - 20.12, η οποία προτείνεται ως το πρότυπο βαθομέτρησης βαλλιστικής γέλης με σφαιρίδια 0.177 cal.

Εφαρμογές

Δεδομένου ότι η βαλλιστική ζελατίνη προσομοιάζει με σημαντική ακρίβεια τον μυϊκό ιστό, χρησιμοποιείται ως μέσο για τον έλεγχο της απόδοσης διαφόρων πυρομαχικών, όπως βλημάτων κοίλης άκρης και βλημάτων μαλακής άκρης. Οι σφαίρες αυτές χρησιμοποιούν την υδραυλική πίεση του ιστού ή της ζελατίνης έτσι ώστε να αναπτυχθούν σε διάμετρο, ελαττώνοντας το βάθος διείσδυσης και αυξάνοντας την ζημιά στον ιστό. Παρότι η χρήση τους εντός πεδίου μάχης απαγορεύεται από την συνθήκη της Χάγης, χρησιμοποιούνται ευρέως από τις αστυνομικές δυνάμεις ανά τον κόσμο, όπως επίσης και από ειδικές ομάδες ελεύθερων σκοπευτών και ομάδες απελευθέρωσης ομήρων, όπου απαιτείται η μέγιστη δυνατή ζημιά στον στόχο, με την ελάχιστη δυνατή πιθανότητα πλήρους διάτρησης αυτού. Η επιλογή του βλήματος με τα παραπάνω επιθυμητά χαρακτηριστικά γίνεται απαραίτητα με την βοήθεια της βαλλιστικής γέλης.

Πέραν του επιχειρησιακού τομέα, οι σφαίρες οι οποίες προορίζονται για κυνήγι δοκιμάζονται επίσης σε γέλη. Τα βλήματα για μικρά ζώα, όπως ο κυανόμυς, πρέπει να χαρακτηρίζονται από μικρό βαθμό διείσδυσης και σημαντική παραμόρφωση, έτσι ώστε να εξουδετερώσουν τον στόχο πριν εξέλθουν από αυτόν. Αντίθετα, η χρήση παρόμοιων βλημάτων σε μεγαλύτερα ζώα, όπως το ελάφι, κρίνεται απάνθρωπη, καθώς σε αυτές τις περιπτώσεις απαιτείται βαθύτερη διείσδυση προς εξασφάλιση ενός άμεσου και κατά το δυνατόν ανώδυνου θανάτου.

Επίσης, βαλλιστική γέλη έχει χρησιμοποιηθεί σε ορισμένες τηλεοπτικές και διαδικτυακές εκπομπές, όπως οι Mythbusters και το Forged in Fire, όπου απαιτείται ο έλεγχος ορισμένων πυρομαχικών ή οξύαιχμων αντικειμένων, στο πλαίσιο της ψυχαγωγίας.