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推理之星---推理区周期性活动第二弹【技术讨论篇】(弹道学)【6/25日截至】

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最后的银色子弹

发表于 2005-6-1 19:43:37 | 显示全部楼层 |阅读模式
本期为技术讨论篇,范围为弹道学的相关知识。
参加方法:跟贴阐述有关弹道学的有关知识或常识。
评分方法:根据回帖的内容详细程度和专业性进行评分。


好了,我先来开个头。。。

    严格来说,弹道学作为一门科学主要研究抛射物的运动以及印象抛射物运动的条件,但在刑事侦察活动中特别要研究枪和子弹。
    第一只手枪是在公元1200年由阿拉伯人发明的。直到16世纪工程师发现在枪膛中刻些螺旋型凹线使子弹旋转,这样子弹的发射就更加平稳,容易击中目标。这种加了膛线的抢,就是来复枪。在弹头、枪壳上留下的清晰痕迹被称为弹痕,这就是现代弹道学所依据的基本事实。
    对于专家来讲,从不同类型的枪中发射子弹,变化是很明显的。有可能测定子弹是从某种特别的武器中发射出来的,这主要是因为枪管是人造的。刚开始制造出来的枪是滑膛的,然后在加膛线之前,按照枪管直径的技术指标来铰孔。当一直枪制造完成时,用来制造枪管的工具无一例外都遭到了破坏,因此不可能制造出两支完全一样的枪。从不同枪中发射的子弹总是留下不同的弹痕。基于同样的道理,每只枪的枪管都有独一无二的特征,这种特征影响了它所发射的每一发子弹。
    枪管发射子弹不止在枪头、枪壳上留下明显得痕迹,而且在枪的其他部位也会留下痕迹。射击时弹头从枪管里射出,同时弹壳从抛壳口飞出。弹底窝表面的任何工艺上的特征都会在弹壳上留下痕迹。枪的撞针、拉壳钩、后部的抛壳挺也会在弹壳上留下痕迹。
    另一个要考虑的因素是撞击力。当弹头打在人的骨头上或其他任何坚硬的物体上,其形状也会完全改变。基于这个理由,如果从犯罪现场带回来的弹壳还可以用的话,那么用它作检验鉴定比用弹头作鉴定常常可靠的多。
    1835年,法国发明了底火帽。这种底火帽是一个可塑性金属制成的帽,底火室内装有含起爆剂的击发药。当撞针撞击到枪弹的底火时,起爆剂点燃发射药,使的弹头从枪管里发射出去而弹壳留在后面。二十世纪初期,由于发明了无烟火药,而需要更加强有力的子弹。新火药有更大的推进速率,意味着早先的铅弹太软,枪管的来复线没法控制他们,而且特别容易损坏枪管。这就导致了带金属壳的子弹的问世,这种新子弹常常是铜镍合金的。
    老实的黑色火药在开枪者的手上和弹孔处都会留下痕迹,而现代无烟火药留下的痕迹只能通过化学方法检测。有断时间时兴检查犯罪嫌疑人近一段时间是否使用过枪支,这种检验主要是测定硝酸盐是否存在,但因为这种普通的硝酸盐有许多是无害的家具使用的产品,因此这种检查在很大程度上是无意义的。

杯户中学生

发表于 2005-6-1 23:11:25 | 显示全部楼层

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弹道学是研究各种弹丸或抛射体从发射起点到终点的运动规律,及伴随发生的有关现象的学科。弹丸从起点到终点要经历起动、推进、在空中运动、对目标作用等不同的过程,并在不同环境中有不同的运动规律,产生不同的现象。
    早期,由于弹道学的理论基础——力学正开始发展,弹道学仅局限于研究抛射体运动轨迹的力学范畴。随着弹道测量技术及各基础学科的发展,弹道学研究的内容逐步扩充,发展成为涉及固体力学、气体动力学、空气动力学、液体力学、弹塑性力学、化学热力学、燃烧理论及爆炸力学等学术领域的综合性学科,并相继形成了不同的分支学科。
    发射武器通常有两种典型的发射方式:一种是枪炮系统的发射方式,它利用高温的火药燃气在枪炮膛内膨胀作功,推动弹丸以一定的速度射出膛口;另一种是火箭系统的发射方式,它利用火药燃气从火箭发动机的喷管流出时所产生的反作用力,推动战斗部连同发动机本身一起在空中飞行。根据发射方式的不同,弹道学相应地分为枪炮弹道学和火箭弹道学。
    在枪炮的射击过程中,弹丸的运动要经历膛内阶段、射出膛口后继续受火药燃气作用的阶段和在空气阻力、地球引力与惯性力作用下的飞行阶段。因而枪炮弹道学也相应地划分为:研究膛内火药燃烧、物质流动、弹丸运动和能量转换等有关现象及其规律的内弹道学;研究弹丸穿越膛口流场时受力和运动规律,以及伴随膛内火药燃气排空过程发生的各种现象的中间弹道学;研究弹丸在空中飞行运动的现象及其规律的外弹道学。火箭弹道学则根据火箭发动机内部所发生的现象和整个弹体在空中飞行的现象,分为火箭内弹道学(或称火箭发动机原理)和火箭外弹道学。
    从学科性质来划分,枪炮内弹道学和火箭内弹道学基本上同属一个学科,统称为内弹道学;枪炮外弹道学和火箭外弹道学则又同属另一个学科,统称为外弹道学。在近代弹道学的发展过程中,对弹丸在目标区域的运动规律、目标的作用机理及威力效应的研究已形成了专门的学术领域,称为终点弹道学。它同内弹道学、中间弹道学及外弹道学一起组成了弹道学的完整体系。
    此外,发射起点的点火现象和弹丸起动过程等问题的研究也日益得到重视,有可能从内弹道学分化出来,发展成为一个新的弹道学分支——起点弹道学。各弹道学分支既有其相对独立的研究内容和弹道规律,分支之间又相互联系,存在一系列因果关系,从而表明了全弹道的整体概念。
    在现有弹道学体系的基础上,还形成了一些新的分支,例如:随着航天及水中发射系统的发展,形成了大气外层的太空弹道学(或地球弹道学)和水中弹道学;随着导弹的发展而有了导弹弹道学;还有专门研究弹丸及冲击波对有机体杀伤作用的创伤弹道学等。此外,由于各弹道学科的研究对象和测量参数具有不同的特点,不仅要有专门的设施进行弹道试验,而 且还要研究专门的测量方法和测量仪器,因而又形成了实验弹道学。
    弹道学是武器设计和使用的理论基础。研究弹道学的目的即在于应用全弹道的观点在理论上和实践上指导武器的设计、使用和改进,使武器在最优化条件下达到预期的射程、射击精度和战术效果,并保证重复射击性能的一致性。这种指导作用,说明了弹道学在研究发射武器的各有关学科中占有重要的地位。
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杯户中学生

发表于 2005-6-1 23:13:18 | 显示全部楼层

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内 弹 道 学
    内弹道学是研究发射过程中枪炮膛内及火箭发动机内的火药燃烧、物质流动、能量转换、弹体运动和其它有关现象及其规律的弹道学分支学科。
   枪炮和火箭的发射过程都是从点火开始,通过机械击发、电热或其他方式将点火药点燃,所产生的高温气体及灼热粒子再点燃火药装药,迅即扩展到整个装药表面,并同时沿着药粒厚度向内层燃烧,不断产生高温气体。
    在密闭的枪炮膛内,高温气体直接膨胀做功,推动弹丸向前加速运动,火药燃气及部分未完全燃烧的火药粒也随着向前运动。同时,作用于膛底的气体压力推动枪炮身向后运动。在线膛武器中,弹丸在直线运动的同时还作旋转运动。因此,能量在枪炮膛内的变化过程,实际上就是火药燃气的部分内能转化为弹丸、枪炮身以及随弹丸运动的药粒、火药燃气等的动能的过程。
    在火箭发动机内,火药装药的燃速比枪炮膛内要低得多,它所生成的高温气体经过喷管膨胀作用产生高速气流,利用气流向外排出时产生的反作用力推动弹体运动。这两种发射过程代表了两种典型的发射方式。以这两种典型为基础,还可以演变为其他复杂类型的发射方式。例如,无坐力炮的发射过程就是属于这两种典型相结合的发射方式。
    内弹道学的研究对象,主要是有关点火药和火药的热化学性质,点火和火药燃烧的机理及规律;有关枪炮膛内火药燃气与固体药粒的混合流动现象,火箭发动机内的气流现象以及气流对火药燃烧的影响;有关弹带嵌进膛线的受力变形现象,弹丸和枪炮身的运动现象;有关能量转换、传递的热力学现象和火药燃气与膛壁或发动机之间的热传导现象等。
    内弹道学主要从理论和实验上对膛内的各种现象进行研究和分析,揭示发射过程中所存在的各种规律和影响规律的各有关因素;应用已知规律提出合理的内弹道的方案,为武器的设计和发展提供理论依据;有效地利用能源及探索新的发射方式等。
    利用所掌握的内弹道规律,改进现有的发射武器和设计出新型的发射武器,这是内弹道设计 的研究内容。它是以内弹道方程组为基础的 ,例如根据战术技术要求所给定的火炮口径,及外弹道设计所给出的初速、弹重等主要起始数据,解出合适的炮膛结构数据、装填条件,以及相应的压力和速度变化规律。
    在内弹道设计方案确定之后,方案的数据就是进一步进行炮身、炮架、药筒、弹丸、引信及发动机等部件设计的基本依据。因此,发射武器的性能在很大程度上决定于内弹道设计方案的优化程度。
    能源是实现内弹道过程的主要物质基础,如何选择合适的能源,有效地控制能量释放规律,合理地应用释放的能量以达到预期的弹道效果,一直是内弹道学研究的一个主要问题。
    火药是最常用的主要能源。早在无烟药开始应用时对于成形药粒的燃烧,就采用了全面着火、平行层燃烧的假设,并以单一药粒的燃烧规律代表整个装药的燃烧规律,称为几何燃烧定律。它是内弹道学的一个重要理论基础。长期以来,应用这个定律指导改进火药的燃烧条件,控制压力变化规律,以达到提高初速和改善弹道性能的目的。


内弹道学发展简史
    内弹道学的理论基础是在19世纪20~30年代才开始建立起来的。最先 进行研究的是意大利数学家拉格朗日,他在1793年对膛内气流现象作出气流速度沿轴向按线性分布的假设,从而确定出膛底压力与弹底压力之间的近似关系 ;1664年,雷萨尔应用热力学第一定律建立了内弹道能量方程;1866~1915年,英国物理学家、枪炮专家诺布耳和英国化学家、爆炸专家艾贝尔根据密闭爆发器的试验,确定出火药燃气的状态方程。
    19世纪末法国科学家维埃耶总结了前人研究黑火药燃烧的成果,及无烟火药的平行层燃烧的现象,建立了几何燃烧定律的假设。在此假设基础上采用了相应的火药形状函数来描述燃气生成规律,并用实验方法确定出燃速函数。根据这些理论基础已能建立用于进行弹道解的数学模型,从而在理论和实践上,形成了以几何燃烧定律和定常流假设为基础的内弹道学术体系。在近一个世纪的实践中,这种内弹道体系在武器的设计和弹道实践中一直起着主要的指导作用。
    20世纪20年代以后,随着气体动力学的发展,以及射弹向高初速方向发展的需要,膛内物质流动现象已成为基础理论研究的主要对象,并逐渐形成了新的学术领域。其基本内容就是应用气动力学原理来描述内弹道过程,建立内弹道偏微分方程组的数学模型,求解方程组即得到非定常流的弹道解。
    最早研究此问题的是英国地球物理学家洛夫和数学家皮达克。他们作出火药瞬时燃烧的单一气相假定,建立了最简单的模型。以后虽然还出现过较复杂的模型,但是限于计算的困难,除了理论意义之外,还不能用于弹道实践。直到50年代以后,随着电子计算技术的发展,才使模型的不断完善和具体应用成为现实。
    20世纪70年代还出现了建立在火药粒逐层燃烧条件下气固混合相的模型。这种模型所给出的弹道解,基本上能够反映出膛内气流速度及压力的分布规律,从而有可能为膛内激波形成机理的研究,提供必要的理论依据。虽然这方面的弹道实践,目前还处于积累经验的阶段,但就理论基础而言,已经发展成为以非定常流为基础的内弹道学术领域。它同以拉格朗日假设为基础的传统内弹道学有着很大的差别,但是在实用上两者各有所长。
    在实验内弹道学方面,由于内弹道过程具有高温、高压、高速及时间很短的特点,内弹道的测量技术也相应地有其特点,并已发展成为专门的领域。最早出现的弹道测量是1740年英国数学家、军事工程师罗宾斯应用弹道摆法测量弹丸的初速。
    19世纪60年代,布朗日发明了落体测时仪,大大地提高了测量初速的精度,诺布耳用铜柱测压法测量火炮的最大压力,并配合音叉测时法应用于密闭爆发器,进行压力随时间变化的测量。这两种测量技术的发展,使内弹道学开始进入应用科学的领域,对整个武器的发展具有深远的意义。但是应用铜柱法还不能准确和完整地测量膛内压力变化的规律。
    20世纪30年代以后,又发展了测量膛内压力随时间变化的压电仪器。这种仪器的应用,使内弹道理沦和相应的数学模型得到了客观的检验。50年代以后,随着电子技术和计算技术的发展,广泛使用了数据自动处理的测速和测压仪器,测量炮身温度分布的热电偶,测量膛内弹丸位移随时间变化的微波和激光干涉仪,以及测量膛口弹丸运动姿态和流场变化的高速摄影仪等仪器。在试验方法方面也趋于应用综合性多参数的弹道测量,以提供更多的数据。现代两相流理论就是在多路压力曲线测量条件下发展起来的。
    随着实验内弹道学的进一步发展,必将使内弹道学理论日趋完善。
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杯户中学生

发表于 2005-6-1 23:15:34 | 显示全部楼层

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中 间 弹 道 学
    中间弹道学是研究弹丸穿越枪炮膛口流场时的受力和运动规律,以及伴随膛内火药燃气排空过程发生的各种现象的弹道学分支学科。
    弹丸飞出枪炮膛口时,高温、高压的火药燃气被突然释放,在膛口外急剧膨胀,超越并包围弹丸,形成气动力结构异常复杂的膛口流场,继续对武器及弹丸产生后效作用。并且在膛口周围形成膛口冲击波、噪声及膛口焰,构成对周围环境的危害。
    中间弹道学主要研究膛口流场的形成与发展机理、火药燃气对弹丸的后效应、火药燃气对武器的后效作用、膛口气流对周围环境的影响等几个方面。
    膛口流场是由多个冲击波与射流组成的三维、非定常气流区。在弹丸飞出前,膛口外已有了由于弹丸在膛内运动而推动空气柱产生的球面初始冲击波。弹丸出膛后,口部又形成了一个火药燃气射流,它具有形状与尺寸比较规则的内激波系。
    在射流与初始冲击波之间,则是火药燃气推动空气形成的第二个球面冲击波,称为膛口冲击波。在射流边界,未完全氧化的火药燃气与空气混合后,可能再次重新燃烧而形成明亮的膛口焰。当武器装有各种膛口装置时,还将出现多个冲击波与多个射流在空间嵌套、相交的更为复杂的波系。对流场机理的研究是中间弹道学理论分析的基础。
    火药燃气对弹丸的后效作用是研究弹丸穿越膛口流场时获得的增速和受到的扰动。火药燃气射流核心的最大速度通常超过2000米/秒,它以马赫数3~5的相对速度由弹尾方向作用于弹丸,使弹丸继续加速。而且,对于已具有一定初始攻角的弹丸还将产生翻转力矩,使章动加剧,散布增大。在有膛口装置或气流、尾翼不对称时,这个影响更为严重。
    此项研究的目的是为了分析弹丸起始扰动产生的原因和影响因素,寻求控制和减小起始扰动的措施,较为准确地给定外弹道的初始条件,为提高射击精度、合理地设计弹丸与膛口装置结构提供理论依据。
    火药燃气对武器的后效作用是研究后效期膛内参数的变化规律,及火药燃气对身管、膛口装置的反作用力。这对解决武器威力与机动性的矛盾有一定意义。
    膛口气流对周围环境的影响是研究膛口冲击波、噪声、膛口焰等危害因素的作用规律与控制原理,为合理防护提供依据,以便最大限度地减轻其危害作用,进一步提高武器的性能。
    20世纪60年代以来,随着武器威力的不断提高,射击精度、膛口气流对周围环境的危害作用,及武器威力与机动性的矛盾等问题日益突出;同时,气体动力学、计算科学以及流场测量和显示技术等的发展,为中间弹道学的研究提供了理论基础和实验手段,使其不断扩展研究范围并逐步形成了自己的学科体系。
    在中间弹道学的发展中,测量技术和数字模拟方法的研究占有重要地位。除已广泛采用闪光、激光及 X光高速摄影和多点测压系统外,在光谱与声学测温、激光测速与干涉法流场显示技术等方面均有较大进展,利用电子计算机进行二维非定常流数值计算已较成熟,可模拟包括弹丸及简单膛口装置在内的多介质流场,并朝着三维、真实流场的数字模拟发展。
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杯户中学生

发表于 2005-6-1 23:17:09 | 显示全部楼层

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终 点 弹 道 学
    终点弹道学是研究弹丸或战斗部在目标区域的运动规律、对目标的作用机理及威力效应的弹道学分支学科。它涉及连续介质力学、爆炸动力学、冲击动力学、弹塑性理论等学科领域,各种目标的毁伤标准也属于本学科的研究范畴。终点弹道学的研究成果主要用于弹药威力设计,并为目标的防护设计提供依据。
    弹丸或战斗部可以通过机械、热、化学、生物、核等效应毁伤目标。爆炸与冲击是最基本的作用方式。普通炸药爆炸后,在炸点形成高温、高压和急剧膨胀的爆轰产物,可以直接毁伤目标,也可将能量赋予如空气介质、破片、金属流等中间载体,通过中间载体的冲击或侵彻等作用毁伤目标。某些动能弹丸则利用高速撞击的动能直接击毁目标。
    空气、水等连续介质在受到爆轰产物的猛烈冲击后,产生高速传播的冲击波。冲击波的强度(超压)决定于炸药种类、介质的密度和可压缩性,并随着传播距离的增大而急剧减弱。处于介质内的不同目标,在具有一定超压(或比冲量)的冲击波作用下被毁伤。在水中,爆轰产物还产生气泡,气泡的胀缩脉动所形成的压力波也将对目标起附加的破坏作用。
    在抗拉强度较低的颗粒性土壤中,冲击波(或压力波)使土壤受到强烈挤压,发生径向运动。近距离内的土壤颗粒被压碎构成压碎区;较远距离处的土壤则仅开裂构成破裂区。当压力波传播到土壤表面时,将产生反射拉伸波,促使表层土壤破坏。当炸点距地面较近时,炸点上部的土壤被抛出形成弹坑。通常用压碎区的半径或弹坑容积衡量爆炸体在土壤中的爆破效应。它与炸药的性能、重量、土壤的特性及爆炸的深度、角度等有关。
    弹丸壳体在爆轰产物的作用下急剧膨胀并破裂成大小不均的破片,以约1000~2000米/秒的速度向四周飞散,构成破片场。密集的高速破片在一定范围内可以毁伤不同强度的目标。毁伤效果决定于目标的状况和破片的形状、大小、速度、数量及其在破片场内的分布。而破片的这些因素,则与群体的形状、结构、材料及其加工处理、炸药的性能及重量、起爆方式、弹丸落角等多种因素有关。枪弹弹头对目标的作用情况与破片相同。
    破片对人体的致伤机理主要是侵彻作用和空腔效应。对于骨骼等坚固组织,可直接侵彻出永久性原发贯通伤道或盲管伤道,甚至使它碎裂。对于软组织,由于侵彻压力波的作用,原发伤道将急剧扩张形成暂时空腔,并使空腔剧烈地反复胀缩运动。这不仅会严重损伤肌肉、血管和神经,还可折断未直接命中的骨骼。对于颅脑、肝脏等稠粘性组织,高速破片产生的压力波可引起器官的广泛损伤,甚至粉碎。创伤程度取决于破片在目标内释放能量的快慢和大小。
    有关破片击中人体后的运动规律及其致伤效应的研究,已形成了一个新的分支学科——创伤弹道学。它的研究成果不仅可用于指导弹药威力设计,还有助于战地创伤的鉴别、诊断和治疗。
    穿甲弹是利用成型爆炸装药的聚能效应,及闭合金属药型罩形成的高速金属射流,穿透装甲目标。炸药从底部起爆时,爆轰波从罩顶沿罩面扫过,被扫过的罩微元顺次以很高的变形速度向中心压垮并在轴线处闭合。罩内层金属被挤成金属流,外层金属则形成“杵体”。整个金属流具有较大的速度梯度,即头部速度高达8000米/秒以上,尾部速度低。金属流在运动中不断被拉长,最后产生缩颈并断裂成小段,成为不连续射流,当金属流碰击装甲时,在碰击点处可产生十万兆帕以上的局部压力,使装甲材料呈流体性态。在侵彻过程中射流不断消耗,后续射流速度越来越低,碰击点压力下降,破甲能力迅速减少直至终止。
    炸药性能和重量、装药结构、起爆方式、药型罩材料及其几何尺寸等对金属流的形成和侵彻具有显著影响。炸药主要影响射流在运动中的拉长程度和断裂、失稳现象的出现。
    在破甲理论方面,通常按简单的定常或准定常理想不可压缩流体模型处理,亦有考虑可压缩性或装甲板强度效应的分析模型。对于大锥角或盘形药型罩,爆炸后将被挤成一个速度梯度很小的“杵体弹”,或翻转成一个整体的高速弹丸,均称为“自锻弹丸”。它与金属流不同,在飞行中无拉长、缩颈、断裂现象,其空气动力特性亦较稳定。
    动能穿甲弹通常以500~1800米/秒的速度撞击装甲,可以发生击穿、嵌入或跳飞等运动形式。装甲板的贯穿可以呈现冲塞型、花瓣型、破碎型、延性扩孔型或崩落型等破坏形式。弹丸本身可保持完整、有限塑性变形或完全破坏。所有这些决定于撞击的速度与倾角、弹丸和装甲材料的性能、装甲厚度及弹头形状与结构等因素。
    通常采用简单的经验或半经验公式估算极限穿透速度、剩余速度等。针对不同的穿甲条件建立相应的分析模型,如对薄板装甲有能量及动量等分析模型;对中厚装甲则根据经验对阻力、装甲破坏形式等作出某些简化假定进行分析。
    弹丸贴于装甲表面爆炸时,在装甲板内产生一个强冲击波,并在传至甲板背面时发生反射,形成拉伸应力波。当反射波与入射波相互作用所引起的拉应力超过材料的断裂极限时,即在该处发生层裂或崩落出碟形碎块。碎块可直接毁伤装甲背后的人员、设备。入射波强度足够高时,将在层裂后的自由面上连续反射,发生多层层裂。
    终点弹道学的兴起可以追溯至19世纪20年代以前,早期的研究由于缺乏必要的实验手段和理论基础,主要采用实弹射击的方式得出各种关于弹丸侵彻、爆破,杀伤的经验公式及数据。20世纪40年代初期至50年代后期,随着弹塑性力学特别是塑性动力学、爆炸动力学的期,随着弹塑性力学特别是塑性动力学、爆炸动力学的发展,大大促进了终点弹道学的理论分析研究。
    20世纪60年代以后,随着现代测试手段的不断出现和完善,大型计算机的迅速发展,使终点弹道学的研究,从长期依靠实弹射击进入在可控条件下进行实验和计算机数值模拟相结合的阶段。它促使许多重要理论与实际问题的研究朝着纵深的领域进展。
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杯户中学生

发表于 2005-6-1 23:18:35 | 显示全部楼层

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导 弹 弹 道 学
    导弹弹道学是研究导弹飞行中质心运动的学科。它是在外弹道学基础上发展起来的,是导弹飞行力学的一个分支,属于应用力学范畴。
    导弹是现代武器,只有约50年的历史。研究导弹运动状态的现代学科,除导弹弹道学外,还有研究导弹绕质心运动的姿态控制学 ,和研究导弹落点散布的制导理论等,这些学科是相互联系的。导弹弹道学涉及地球物理学、空气动力学、应用数学、计算机程序设计等广泛的知识领域。
    导弹弹道学是研究和解决导弹及其系统在研制、试验和战斗使用中,直接与导弹质心运动规律有关的各种实际问题。它与研究一般力学对象运动规律的理论力学,既有区别又有联系 ,导弹弹道学根据理论力学的普遍规律,深入地分析导弹这一特定对象的运动规律。
    导弹弹道学主要研究描述导弹运动的微分方程组的建立和解法,进行弹道计算;研究导弹的飞行特性与设计参数的依从关系,合理选择导弹的设计参数;选择最佳飞行路线,以保证导弹能量的最佳运用;研究各种干扰因素对弹道性能的影响;编制导弹射表,供试验或战斗使用。

    导弹质心运动的轨迹称为导弹弹道。根据导弹弹道形成的特点,一般可以把弹道分为三类:
    第一类是弹道导弹弹道,亦称自主弹道。这类弹道在导弹发射前是预先规定的,适用于攻击固定目标,导弹发射后一般不能随意改变,只能沿预定曲线飞向目标。

   第二类是有翼导弹弹道,亦称导引弹道。这类弹道是一种随机弹道,在导弹发射前不能预先规定,须视目标的活动情况而定,一般适用于攻击活动目标。大部分有翼导弹,如地空导弹、空空导弹等的弹道属于这一类。
    第三类是巡航导弹弹道,亦称复合弹道。这类弹道一般分为两部分,一部分是按预先规定的程序飞行,另一部分须根据目标特性实时确定。这类弹道既适用于攻击固定目标,又适用于攻击活动目标,陆基、舰载、机载巡航导弹属于这一类。
    根据受力情况,弹道一般分为三段:主动段、自由段和再入段。主动段是导弹推进系统工作的飞行阶段,亦称动力飞行段。在这一段,导弹的飞行是有控的,此时作用在导弹上的力有推力、空气动力、控制力、地球引力和由于地球旋转引起的惯性力等。主动段飞行时间约100秒到200秒左右。
    在自由段,导弹弹头与弹体分离,弹头依靠在主动段终点获得的能量,在接近真空的环境下作惯性飞行,此时,作用在弹头上的力主要是地球引力和地球旋转引起的惯性力。自由段飞行时间较长,如洲际弹道导弹的自由段飞行时间可长达数千秒。
    再入段是弹头再入大气层一直到落点的一段弹道。再入段起始点的高度一般为80公里左右。此时,导弹飞行处于稠密的大气层内,弹头将受到巨大的空气动力的作用,飞行时间约数十秒。
    以某一洲际弹道导弹为例:导弹在发射台上点火,当其推力超过导弹所受的重力后,导弹从发射台上起飞,作垂直上升运动,垂直上升段的持续时间为10秒左右,此时高地面的高度约200米,速度约40米/秒。此后,导弹在控制系统作用下,开始转弯,并指向目标。随着时间的增长,导弹的飞行速度、飞行高度及飞行距离逐渐增大,而弹道倾角逐渐减小。到发动机关机时,即到主动段终点时,导弹的速度约7000米/秒,离地面高度约为200公里,离发射点的水平距离约为700公里。在自由段的升弧段飞行高度继续增大,飞行速度下降,当到达弹道最高点(约1000公里)时,飞行速度为自由段的最小值。从此,弹道开始下降,飞行速度开始增大,当到达再入点时,飞行速度达到7000米/秒以上。进入大气层后,由于空气阻力的作用,飞行速度又开始下降,直到落地。
    导弹飞行时所受的力主要有地球引力、发动机推力、空气动力和控制力等。地球引力对导弹的作用力,与地球形状和地球内部质量分布有关。发动机推力是导弹发动机喷流产生的反作用力,是导弹飞行的主动力。空气动力是导弹相对于空气运动时,产生作用于导弹的力,空气动力可分解为阻力和升力,阻力与气流方向相反,升力垂直于气流方向。空气动力与导弹飞行速度、飞行攻角和大气环境等有关。控制力是为了改变导弹的飞行姿态而需要的力,控制力的产生可通过摆动发动机、燃气舵、空气舵等方式来实现。
    导弹在飞行中要不断消耗弹上燃料,因此在建立运动方程时,必须把导弹作为变质量体来考虑,计入变质量的力学效果,用变质量的动量定在弹道设计中占有重要地位。
    飞行程序决定着导弹飞行弹道的形状,飞行程序选择关系到能否正确使用和充分发挥导弹的性能。导弹的一些重要性能,如最大射程、落点散布以及导弹飞行中的载荷等都与选择飞行程序有关。应用于飞行程序的优化方法,目前还在不断发展中。优化设计对提高导弹的性能有着重要意义。
    弹道计算在导弹各设计阶段和导弹试验以及射表编制工作中,是一项必不可少的工作。由于导弹射程的增大和导弹命中精度的提高,对弹道计算的精度要求也愈来愈高。弹道计算的精度,依赖于导弹运动方程的描述精确度和数值计算方法。对有控制的导弹来说,制导特征量的计算精度和地球非球形摄动是影响命中精度的主要因素。
    当导弹射程达到1000公里左右时,就必须考虑地球扁率的摄动,而对洲际导弹还必须顾及高阶项的摄动,如重力异常等,计算结果表明,高阶摄动对射程影响为1~2公里。随着导弹命中精度的提高,对这些因素的考虑必须愈来愈精确(如果导弹采用末制导,情况则不同,这时命中精度只依赖于制导的精度)。
    弹道计算与高速电子计算技术结合,使飞行仿真模拟成为现实。给定弹道飞行模型,编制计算程序,通过计算机大量计算,可以得到各种随机过程的许多结果,例如导弹最大射程的概率特征、落点散布等。用飞行仿真模拟可以部分代替昂贵的飞行试验。
    编制导弹射表的目的是在已知发射条件下,确定发射装定诸元与目标位置的关系。装定诸元包括基本装定诸元和辅助装定诸元。基本装定诸元为射程控制特征量和发射方位角,装入制导系统的射程控制特征量用来确定发出最后一级发动机关机指令时间,而方位角则用于导弹方位瞄准。
    辅助装定诸元包括制导系统的有关参数、标准导引装定量、必要的时间信号等装定诸元。一般远程导弹的发射装定诸元多达数百个参数。射表编制是在精确的弹道计算和飞行试验基础上进行的。随着电子计算机向高速、大容量、小型化方向发展,用电子计算机代替表册形式的射表已成为现实。
    攻击活动目标的地空或空空等有翼导弹的飞行弹道,属于导引弹道。导引弹道是根据导弹与目标的相对运动关系进行控制的,所以目标的运动总是直接或间接地决定着导弹的弹道。同时不同的导引方式使弹道形状各不相同。常用的导引方式有追踪法、前置角法、三点法等。
    巡航导弹是指具有飞机动力型式并携带战斗载荷的无人驾驶有翼式飞行器。它的显著特点是弹道主要部分是作定态等速水平飞行,通常采用空气喷气发动机。这类导弹一般都具有较大的弹翼,用以产生升力来平衡本身的重量和作必要的机动飞行。在飞行弹道方面与普通有人驾驶的飞机颇为类似。
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杯户大学生

发表于 2005-6-2 02:33:40 | 显示全部楼层

回复: 推理之星---推理区周期性活动第二弹【技术讨论篇】(弹道学)【6/25日截至】

“弹道学”(Ballistic)包括起始弹道学、内弹道学、中间弹道学、发射动力学、外弹道学、水下弹道学、终点弹道学、创伤弹道学、司法弹道学、实验弹道学、空气动力学、飞行力学、固体力学、气体动力学、液体力学、弹塑性力学、化学热力学、燃烧理论及爆炸力学。
这个就不要Ctrl+C、Ctrl+V把网站上的东西全搬到这里来了吧,我想推理之星的活动并不是让人学习如何在网上搜索有关内容并复制到这里吧,所以并不能按每个人的字数定成绩。上面每一个分学点网上都是一大堆一大堆的资料。我认为,重要的是阐述自己对弹道学的理解,和在推理领域的应用。不过看着你的“参加方法:跟贴阐述有关弹道学的有关知识或常识。评分方法:根据回帖的内容详细程度和专业性进行评分。”确实让人觉得复制粘贴才能拿高分。如果要内容,在这里:http://www.ikepu.com/strategics/strategics_branch/ballistics.htm
或者就把楼上那位写的全复制过来好了- -||

推理方面研究的弹道基本枪械、弓弩、机关弹道,什么导弹火箭之类的就和推理就没有太大的关系了,而这些弹道的研究,能够帮助警察或者侦探顺利的得到有用的线索。但是并不能成为破案的关键。
美国轰动一时的华盛顿连环枪击案嫌疑人穆罕默德和马尔沃被捕后,一位联邦执法官曾经指出,在侦破案件和审讯的过程中,“我们有弹道学。我们不需要口供”。一年之后,恐怕没人能够如此笃定的说出这样的话来了。随着美国国家科学院(National Academy of Sciences)对FBI实验室中使用的子弹匹配技术的审查报告出台,全球最知名的犯罪实验室向来最引以为傲的弹道学检测,可能将成为无数辩护律师攻击的靶子。
以上资料告戒我们,弹道学在推理领域的应用只是起辅助作用,并不能完全依赖弹道学。
然而依靠弹道学成功解决棘手案子的例子也不在少数,这里就不一一举例说明了。

下面我在说说,弹道学如何帮助推理。
1.枪械:现代社会,最直接的杀人工具,中国枪杀案还很少,外国此类案件举不胜举,如果是枪杀案,那么鉴定科的人必须从现场寻找手枪、弹头、弹壳,由于每把枪都不可能完全一样,子弹在枪里经过摩擦爆发射出枪的时候,留下的痕迹是不一样的,凭此可以确定该子弹是哪把枪发射出来的。通过枪的持有者或者枪上的指纹给予犯罪者定罪。再者,手枪射击时,内部产生高温,有硝烟出现,以此检查嫌疑犯,也可以做为证据。
2.弓弩:这个在现代很少见,但是同样,不可能两把弓弩做的完全一样,不过这个要检测一把弓是不是一把弩射出来的就很困难了,不过也不是就说一定没办法帮助破案。
3.机关:很多杀人用的机关都是对弹道学有了解的人想出来的,这些机关比较复杂,所以,真正运用的机会也非常的小,但是这些机关也是弹道学有关联,同样是推理者必须注意的地方。

现实社会,弹道学在刑事侦缉中,就是用来研究枪和子弹的,不过,随着科技的日益发展,尤其是前面提到的美国那个例子,弹道学有可能在刑事侦缉中逐渐消逝,但是必定又会有新的科技知识用于刑事侦缉,总之,目前刑事侦缉中弹道学的运用还是很广泛的,因此,作为警察和侦探,有必要对此方面知识有个大概了解,而深入的研究嘛,就是鉴定科的同志们的事情咯
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最后的银色子弹

 楼主| 发表于 2005-6-2 22:40:42 | 显示全部楼层

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回楼上。

实践出真知,所以我看重的是如何理论联系实际,如何把知识运用到推理当中。

所以呢,理论和实际相结合的回答会得高分:)
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杯户小学生

发表于 2005-6-4 00:34:59 | 显示全部楼层

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这个科学是不是主要用于战争阿?如果在战争的时候杀人,:)那可是最好的掩护哦,现在的枪械都是流水线制造,理论上只能找到是那个厂出的枪,我觉得。呵呵
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觉醒的小五郎

发表于 2005-6-4 12:38:06 | 显示全部楼层

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也可以作为弹道专家寻找证据的另一个向度或途径。
在长达二十年的时间里,阿蒂·米歇尔和吉姆·米歇尔兄弟俩在日益爆炸的加利福尼亚色情文学市场业务量巨大,占有霸主地位。到了1991年,他们大量生产低预算、高利润的三级片,达到了事业的颠峰。其后他们利用高额利润作为资本投资在旧金山开了一个脱衣舞酒吧,生意相当兴隆,十分成功。在兄弟俩四十岁的时候,他们已经挥霍了上百万的金钱,沉醉于酒和毒品,过着奢华的日子。特别是阿蒂,更是到了荒淫无度的地步。
从来没有人怀疑他们的生意头脑,但是据他们自己所描述,他们的合作方式相当奇怪,至少可以这样说。他们极其卖力地销售货物,但是每隔一段时间他们要大吵一次。他们之间没有任何可以调解的余地,只有生意上的发号施令和企图用强制手段为自己争得一份利益的勾心斗角。两年之后,兄弟俩中更年长聚财更多的那个吉姆,几乎采取一种近于合伙人的态度,完全没有了手足之情。在1991年2月旧金山一个寒冷潮湿的晚上,两个人进行了最后一次争吵。
27日晚上10:15,阿蒂的女友茉莉·巴乔向911台报警,要求警察马上赶到阿蒂·米歇尔的屋子,那里正出现枪击。电话被录音,在背景里仍可听见枪声。警察们赶到了阿蒂·米歇尔的屋子,发现吉姆正在屋外走来走去,明显地一幅恍恍惚惚不知所措的样子。他带着一支口径为0.22的手枪,肩膀上挎着的手枪皮套里还装着一支口径为0.38由史密斯和威森制造的那种枪。在卧室里,发现阿蒂腹部、右胳膊、右眼睛都中弹,已经死了。在那里,警探总共发现了八个口径为0.22的弹壳。吉姆供认不讳,他在争论中情急之下向阿蒂开了枪。——但是专家们在这点上很明确,这桩案子谋杀的成份大于非故意杀人。吉姆被判一级谋杀。上诉人将案子的证据建立在911台的录有枪声的电话录音上。依据此,很清楚地证明吉姆·米歇尔有很明显的意图想谋害阿蒂的性命。为了支持这一证据,他们请来了佛罗里达法庭声学专家哈里·霍林作证。他声明自己对那盘电话录音带作了研究,试图隔离分辨每一次枪击。这里面的工作还包括尽可能地复制房间里发生枪击的过程。奇怪的是,霍林在自己的屋子里找了一个房间作实验,这令抱着怀疑态度的辩护方很难接受。
致命的间隔
霍林很顺利地自制了各种枪击实验的谱图并且将这些谱图与录音带的声音相比照。他总结说第一声枪响被录到磁带上的时候是在55秒;第二枪被录在10秒钟的时候,第三枪被录是在25.5秒的时候;第四枪被录是在54秒的时候;第五枪被录是在55.9秒的时候。可以看出,在第三枪与第四枪有半分钟的间隔,这是很关键的问题,它充分说明了米歇尔等了一段时间,然后从容不迫地击倒已受伤的兄弟。如果真是这样,这的确是一个有说服力的证据。谋杀与非故意杀人的差别之一就是动机问题:如果霍林有关录音的解释是正确的,那么被告所声称的枪击是发生在头脑所想的瞬间的说法的可靠性就会削弱。
1992年1月24日,控方提供了一盘计算机合成的模拟现场枪击的录像带。这盘录像带显示阿蒂走进了他的卧室,然后走到大厅,在那里他被打了两枪。之后,他走到大厅过道,脑袋被打了最后一枪。在蓝色背景下用红色的类似激光的线表示枪击。这盘录像带不仅重建了犯罪现场,而且显示了所发射的枪的先后顺序。很显然,这种做法进入了侦查假说的领域。在苛刻的辩方反对下,这盘录像带作了些修改,使其纯现实的成份减少只是作为一种现实的模拟而充当证据。
亚里桑那的犯罪学专家路斯恩·哈格主要从事犯罪现场的重建。他也曾经鼓励制作犯罪现场重建的录像带,并且解释结论所蕴涵的方法论的东西。他标示出子弹穿过各个房间里的路径及角度。具体做法是当子弹穿过房门时,他就走到与录像带上标识的相同的门外测量子弹可能发生转向的程度。经过仔细的检查,哈格声明那盘录像带有关现场的模拟只是一种主观的解释,对犯罪现场那么多颗子弹作考查必定要考虑成千上万的结果。此观点给辩方犯罪现场专家查尔斯·莫顿留下极其深刻的印象。由于天性谨慎,莫顿感到犯罪现场的重建是一片侦查的沼泽地。他争辩说犯罪学专家的任务是以一种公正无私的态度分析有用的物证,得出结论送到法庭,而不是漫无边际地分析。此后的一切则要取决于陪审团的态度了。1992年2月18日,吉姆·米歇尔以非故意谋杀罪,被判处六年的监禁。
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觉醒的小五郎

发表于 2005-6-4 12:39:34 | 显示全部楼层

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查尔斯·史蒂罗。
时间:1915年。
地点:纽约,西塞布。
意义:一个专家证人在辩护中常常陷入尴尬境地,但是在大多数的时候,他们给予的证据是公正的。可我们在此列举的却不一样,由于证人的狂妄自大和贪婪使得客观的证词变得模糊不清。
1915年3月22日早晨6点左右,一个名叫查尔斯·史蒂罗的德国人,身材高大强壮,智力低下,在纽约西塞布的一个农场里醒来。他走到粮仓准备开始一天的工作,而就在这时他发现了农场里看护玛格丽特·沃尔科特的尸体。她是被枪击而死的。血迹指引史蒂罗来到农场,在那里他发现了他的雇主查尔斯夺利普斯,也失去知觉地躺在地上。虽然他还活着,但估计活不过早晨。尸检表明这两个受害者是被口径为0.22的手枪击伤。农场显然被洗劫过了,两百美元失窃,据警察描述凶手是一个手段拙劣的抢劫犯。
在3月26日的审讯中,史蒂罗像孩子般天真地讲述了一些情节,并极力否认自己有口径0.22的手枪。史蒂罗的姐夫查斯特·格里恩,好像比史蒂罗的头脑更迟钝,他居然向警察承认自己藏了不下三支枪——所有的枪都是0.22的,而且这些枪都是史蒂罗的。他声称他这样做是受史蒂罗的指使。经过严刑拷问,格里恩招供他和史蒂罗是凶手。
史蒂罗被逮捕,关在当地的监狱里两天不吃不睡。经过连续二十四小时的讯问,他承认自己有三支枪,他之所以让格里恩将它们藏起来,是因为他得知有一个口径为0.22的枪支大搜查,他想逃避风头。在答应他如果承认自己是凶手就放他回家看妻子之后,史蒂罗承认了自己是凶手。尽管招供了,但是他坚决拒绝提供任何陈词。
“专家”证人
这时,美国司法史上最可疑的一位人物进入了这个诉讼程序。阿尔伯特·哈米顿多年来一直是一位善于欺瞒的陪审员,作证时他利用自己的博士头衔,而这个头衔仅仅是他自己凭空想像而来的。大多数时候他总是充当无耻的起诉人,想方设法为自己的利益考虑。作为一个没有廉耻心的向上爬的小人,哈米顿在各个领域都渐渐摆出一幅权威的驾势,使用一种权威的口吻。不幸的史蒂罗和格里恩遇上了他,因为哈米顿假冒专家的头衔之一就是枪支方面的专家,哈米顿浏览了一些欧洲的杂志上有关弹痕研究成果的文章,他声称自己只要用显微镜和照相机就足以解决弹痕方面的一切问题。因此他给自己冠以“弹道学专家”的称号。
只有外行人才认为哈米顿在所有方面都是专家。如果说哈米顿可以称得上是某一方面的专家,那么他至多只是一个业余心理专家。哈米顿深知那是一个陪审员极易受外界影响的年代,举证时眼花缭乱的专业术语以及作为证据的精湛放大的照片都会使陪审员放弃主张。在检查了史蒂罗的手枪后,他断定自己看见了在史蒂罗的手枪里有一道不同寻常的划痕,并且在菲利普斯身上取出的子弹上也发现了完全相同的划痕。为了支持他的断言,哈米顿立即制作了好几幅弹痕的照片送到法庭作为证据。
因此,史蒂罗站上被告席。在审判过程中,法官明显地被史蒂罗的供词所困惑,法官因此将他的疑惑告知陪审团。他指出史蒂罗犯罪缺乏动机,并且在史蒂罗那里没有发现失踪的钱的线索。当然,与之势均力敌对抗的是,起诉人有哈米顿“博士”的证词。哈米顿并没有受挫,他炫耀地挥舞着他那一堆精致的照片,傲慢地宣称凶手的子弹来自史蒂罗的枪而不是别的枪支。
所有这一切都使史蒂罗的辩护律师大卫·怀特感到困惑不解。他仔细地查看了那些照片后,声明检查不到子弹上关键的划痕。哈米顿表现出令人吃惊的鲁莽,他伶俐但极不真诚地作答那只是出于一个错误,照片照的是带划痕的子弹的另一面。慑于哈米顿的权威,这样令人震惊的回答竟没有引起什么争议就算过关了。
但是对于哈米顿来说,更使他尴尬的事接踵而来。当怀特要求哈米顿指出那些他宣称在史蒂罗手枪枪管里发现的擦痕时,哈米顿回答那是不可能的。据他分析,底火紧贴枪管,易爆气体无处逃逸只能向前喷射,结果子弹获得了非常大的推动力;弹头从枪口射出从而留下划痕,由此辩护枪管里的划痕是看不到的。
今天,我们很容易地摒弃这种荒谬的理论,但是在1915年,弹道学刚处于萌芽状态,哈米顿的证词以绝对的高压态势压人。陪审员们同哈米顿沆瀣一气,史蒂罗被判死刑。(更早一点,在另一个审判中,查斯特·格里恩被判有罪,终身监禁)史蒂罗被判死刑引起了极大的争议,特别是引起了辛格监狱看守长斯皮恩森·米勒的注意。在与这位头脑简单的劳工的长谈中,他特别注意到了史蒂罗的天真率直。他决定将史蒂罗这个案子送到城里的一群女士们的手中,这些女士以推崇人道主义而著名,她们都致力于废除死刑。她们不知疲倦地为史蒂罗的利益而工作,在那段时期,史蒂罗至少没有受到严刑拷问。同行刑者的三次会谈直到行刑前的最后一小时才停止。正当史蒂罗在行刑前四十多分钟被绑到电椅上的时候,他接到了一个电话,这正是1916年千钧一发的时刻,差一点就酿成了无法挽回的大祸。
另外的疑问。
以推崇人道主义著名的女士们雇用了一些调查者,她们找到两个名叫艾文·肯和克莱里斯·奥肯内尔的流浪汉,他们因为抢劫罪正在服刑。调查者了解到在发生凶杀案的那天晚上他们正在西塞布,有人听见他们在案子公布于众之前早就在那里讨论第二天早晨发生的案子了。在女士们的谆谆教导下,他们的良心有所发现。最后,肯招供他和奥肯内尔就是此案的凶手。。
凶案初步被揭开,惹怒了史蒂罗的起诉人,他们把盲从监狱里提走连续几天对他严加盘问直到他按照他们的意思翻供。但是这一切为时已晚,新闻已传到奥尔巴里的政府官员查尔斯·怀特曼那里,他专门派一个调查团调查史蒂罗的案子。
调查团由锡尔图斯的律师乔治·庞德带领,首席检查官代理查尔斯·怀特作为助手。经过审问,他们两个都一致认定肯和奥肯内尔有罪。
尽管这样,他们还必须推翻哈米顿的证词。一位官员仔细查看了史蒂罗的手枪,马上声明那只枪好几年没使用过了,由于积聚了许多污秽物枪管已经塞住了,而且这支枪在凶杀那晚之前性能肯定不怎么样了。另外,哈米顿有关密封的枪管不可能使易爆气体向后逸出的理论证明是荒唐的。实验是这样的:那位官员将一张纸放在枪后扣动扳机,突然冒出一股火焰,将那张纸迅速点燃了。
两套子弹都被送到在罗彻斯顿的鲍森和兰博的公司,由光学专家马克斯·由哲作显微镜分析。在最高倍的放大镜下,由哲无论是在实验用的子弹上或是凶手使用的子弹上都无法确定划痕的位置。
所有这些实验,充其量都只能看作一个科学家的不同意见。最值得注意的是,由哲仔细检查了史蒂罗的手枪后有了一个重要的发现,这一发现足以证明哈米顿的证词毫无价值。实验与枪管里的螺旋形凹槽或来复线有关。枪的凹槽之间的凸出部分,会在子弹上留下痕迹。由哲发现史蒂罗的手枪是带有凹槽和凸出部分的普通式来复枪,而凶手使用过的子弹是从非正常来复枪里发射出来的。做一个简单的检查可以发现,凶手使用过的手枪有人工的裂纹,而史蒂罗的手枪却没有。提供了这样不容置疑的证据,庞德和怀特毫不犹豫地请示赦免史蒂罗。也就是在1918年的5月9日,查尔斯·史蒂罗和查斯特·格里恩从辛格监狱里放出来成为了自由人。
肯和奥肯内尔从来都不主动承认他们是西塞布的凶手。自从肯又一次翻供之后,奥尔良州的高级陪审团小心翼翼地收回他们的热情与金钱去进行另一个法庭审判,一致倾向于驳回他们的上诉,于是这个案子就渐渐被淡忘了。
结论。
不管发生在史蒂罗和格里恩身上的事是多么的可笑,但是最终并不是毫无益处的。特别是那些拙劣的证词曾一度冒充真理而嚣张,查尔斯·怀特们的品质经受了严峻的考验。正是如此,查尔斯·怀特受到震动,他发誓要将他的后半生致力于发展枪弹痕迹科学。他在纽约建立了侦查弹道学机构。他发现了他的同行,菲利普·格里维尔的一个设计,即比较显微镜,也许这将使弹道分析学前进一大步。在比较显微镜里,一颗子弹的两截可以在同样的镜头下连成一体,使得观察者可以借两者的异常靠近来比较分析每颗子弹上的痕迹。怀特还梦想将实际存在的每支枪给予编目,这个梦想在他之后很久终于实现了,不幸的是他死于1926年,但是可以说他在法庭科学历史上的地位是不可动摇的。
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觉醒的小五郎

发表于 2005-6-4 12:40:00 | 显示全部楼层

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莎科和瓦佐提。
时间:1920年。
地点:麻省,南柏雷渠。
意义:莎科和瓦佐提被处死后引起了轩然大波,其中不乏一些人为了从这个悲剧中捞取自己的政治资本,置不容怀疑的弹道学事实而不顾。
1920年4月15日的下午,在麻省南柏雷渠一个鞋厂外面,保安弗雷德里克·巴门优特和亚里山多书里德利正在押运公司总计15777美元的工资款。这时突然来了二个歹徒,没有任何威胁或暗示,其中一个歹徒开枪,杀死了两个保安。他的同伴,一个留着八字胡的家伙,还拼命地向那两个无辜者身上扔石块,凶手把装工资款的箱子放进早已准备好的汽车里,随后溜之大吉。目击者描述这两个家伙的模样,说“长得挺像意大利人’,现场勘查取得了对侦查人员颇有价值的东西,即两个歹徒开枪射击后留在路边的空弹壳。这些空弹壳上都印有彼得,文查斯特和雷明顿制造的字样。
两天之后,那部用来逃走的别克汽车在一堆木头旁找到了。曾经在圣诞前夜市里奇·瓦特附近的另一个鞋厂也发生了一桩未遂的工资款抢劫案,警方将两案并案侦查,断定这都是由一名名叫迈克·波达的意大利人所为,但当警方搜查波达的隐匿之处时,他已经逃得无影无踪了。
这时,另外两个人被逮捕了。一个是二十九岁,名叫尼古拉·莎科;另一个是他的留八字胡的同伙,32岁,名叫巴特拉姆·瓦位提。两个人都不承认自己带有任何枪支。但事实上很快就查到他们每人都有一支装有子弹的手枪,其中莎科的枪口径为0.32,与凶手使用的手枪口径是一样的。另外,莎科还有23颗子弹,那些子弹都是由彼得,文查斯特和雷明顿制造。
瓦佐提是一个鱼贩子,有意思的是,莎科本身就在一个鞋厂工作。他们两个都是无政府主义政治小组的成员,公开拥护暴力。这一事实激起了民众的公愤。经查证核实,瓦佐提直接参与布里奇瓦特的抢劫案,被判刑15年。莎科虽没有直接枪杀两个保安,但他后来间接参与,被定为抢劫的同案犯。
搜寻迫害
11个月后的1921年5月15日,在麻省戴德姆进行公开审判。那时正处在美国早先狂热的“红色恐怖”时期。在这一时期,任何激进主义政治态度都有颠覆政府之嫌。曾主持瓦佐提早先审判的法官沃伯斯特·塞叶又一次作主审。许多文章都表明,他对这一诉讼案子有极深的偏见。法庭记录更表明,作为一个法官他没有任何公正可言。辩护团也把他们的良心丢到风里。他们趁这一大好时机,伪称自己是共产党和各种劳动组织的政党联盟,打着莎科一瓦佐提辩护律师委员会的幌子,随时准备利用他们的被告为自己的目的作厚颜无耻打算。这种审判明显地有失公允,观念陈旧,特别是随之而来的谣言四起,仿佛莎科和瓦佐提在政治上的企图比他们的犯罪企图多得多。
法庭听取了各方面的意见,包括证人、59个起诉人及99个辩护人的意见。各色各样的证词只能引起更大的混乱。最关键的问题杀死伯里德利的子弹是否是从莎科的口径为0.32枪里发射出来仍是模糊不清。当控方的一位专家认定莎科的口径0,32的枪就是凶手使用的枪支,那么另一位控方专家马上就会赞同这种说法。而两个辩护方面的专家詹姆士·伯尼斯和奥格斯特·格尔,则声称子弹并不是从莎科的枪里发射出来的。
子弹到底是不是从莎科枪里发射出来的,这个问题一旦面对弹道学的事实就会显得无力。杀死伯里德利的子弹非常老式,控方的专家再也找不到一颗类似的子弹来做测试,除非从莎科的口袋里可以找到绝对相同的子弹。前面讲过,警方从他那里搜到23颗子弹。1921年,7月14日,由陪审团裁决,法官塞叶判处被告死刑。
接踵而来的是抗议的浪潮。在世界各地,左翼分子极力推崇莎科和瓦佐提并把他们视为这场死刑审判中的无事者。在辩论达到白热化程度的时候,阿尔伯特·哈米顿还沉浸在史蒂罗一案的惨败的痛苦中,他孤注一掷地拿他日渐衰落的名誉作赌注站了出来。他狂妄自大,故态复萌地宣称:毫无疑问,子弹不是从莎科的枪里发射出来的。
抗议的浪潮一浪高过一浪,控方枪支方面的专家查尔斯·阿伯重新检查枪支。直到1923年的秋天,一系列拍摄致人于死命的子弹以及从莎科枪支里发射出来的子弹的照片,借助于最新技术得以放大,经过研究,阿伯作出结论:从莎科枪支里再次动议重审过程中,事件来了一个耸人听闻的大转变。哈米顿带来了两支新的卡尔特式手枪并将它们拆解,莎科的枪也被拆开,似乎只是为了夸夸其谈地演示他的某一观点。当法庭里人们的注意力被转移之后,他偷偷地将一支新枪管装到莎科的枪上,企图带着那两支卡尔特式手枪溜走。要不是法官塞叶用眼睛死盯着哈米顿的演示,一场极不公正的审判就会发生。塞叶当场抓住了哈米顿,命令他将那支真枪放回原位。法庭上出现了这样的阴谋,人们也毫不奇怪塞叶否决了重审的建议。
不断的批评
对于审判结果的公开反对一直延续到1927年的六月份。一个调查团被指定重新调查这桩案子,在此期间他们接触到了后来成为美国弹道学先驱的专家卡尔文·戈登德,他当时在纽约的弹道侦查处工作。带着两项发明,比较显微镜和窥膛镜,戈登德来到了戴德姆。窥膛镜是由物理学家约翰·费歇尔发明的,用的是带电灯和放大镜的探针来检查枪管内部。辩护方专家奥格斯特·格尔在旁作证,戈登德从莎科的枪支里发射一颗子弹射向棉花丛,然后将它放在比较显微镜上凶手子弹的旁边。结果很清楚凶手的子弹就是从莎科的枪支里发射出来的。格尔仔细地观察显微镜表示同意。当他的同事,辩护方的专家詹姆士估尼斯在看显微镜时,他说:“唉,你懂什么!”詹姆士·伯尼斯也改变了他的意见,莎科和瓦伍提的希望彻底地破灭了。1927年8月23日,尽管抗议之声轰动全球,他们仍死于行刑的电椅中。
结论
尽管毫无休止的争论一直延续到1961年10月,一个由新泽西枪支实验室的前任领导科罗内尔·弗兰克、朱里率领的侦查小组重新检查了莎科的枪支,结论是不容置疑的,莎科的枪支就是凶手使用的枪支。1983年3月又有一个调查团,由波斯顿电视台全权负责,他们也再一次证实了戈登德的发现。康涅狄格州警察弹痕研究机构的马歇尔·罗宾逊对这种争论已经厌倦,他说:“为什么人们不断地要求将有关案子的实验一做再做?实验的结果永远都是一样的”。人们几十年不断地质问。要求重审确实是一个棘手的问题。
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觉醒的小五郎

发表于 2005-6-4 12:40:23 | 显示全部楼层

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布朗和肯尼迪
时间:1927年
地点:英国,斯泰普福特阿伯茨
意义:这个案子使全欧洲注意到了弹道学的事实,由此,罗伯特·查奇尔作为英国弹痕方面的专家声誉鹊起。
在第一次世界大战接下来的几年里,美国使得弹痕分析学成为成熟的科学并取得了决定性的领先地位。在欧洲方面的进步则是时快时缓。究其原因,大部分是因为欧洲地区携带枪支的人相对缺乏,另一部分还因为人们的一般看法,携带枪支绝对是美国特有的现象,一个美国人不大可能跨越大西洋去欧洲。这种狂妄自满的断言,很快就被1927年9月26日的案子击得粉碎。
那天晚上,两个不起眼的盗窃犯,46岁的弗雷德里克·布朗和36岁的威廉·肯尼迪从伦敦坐火车去往埃塞克斯的比尔里卡。他们本打算去盗窃布朗早就打探好的一辆货车。但是如意算盘并没有打成——正在盗窃时,一条狗狂叫了几声,将他们吓走了。他们闯入了爱德华·拉维尔博士的加油站,偷走了他的蓝色的车,颠颠簸簸地开回伦敦。
远郊的小路蜿蜒绵长,他们的车随意地走走停停;起康斯坦布警察署乔治·盖特里奇的注意,他挥手示意让车停下。他走到小车前面,用手电筒照着他们俩人,询问他们准备上哪儿。布朗俩人漫不经心的态度激怒了乔治·盖特里哀,他转身去拿他的记事本。正在此时,布朗拨出枪对着盖特里奇开了两枪。盖特里奇中弹倒地。布朗马上跳出来,站在盖特里奇尸体边。也许是出于迷信,被谋杀的人眼睛里面会保留他们最后一眼看到的东西,他将盖特里奇俯卧的身体翻过来,开枪打掉了盖特里奇的眼睛。后半夜,两个杀人犯将车丢到了伦敦南部的一个沟里,尔后搭乘电车回到了布朗在巴特斯的住处。
这一系列变幻莫测的事件很快被发现了:一个司机发现了康斯坦布的警官盖特里奇被子弹打得满身窟窿躺在路边的尸体;拉维尔博士向警察局报案他的车子被盗;在伦敦发现了丢失的车。侦查人员很快就把这三件事联系在一起。
被盗的车子提供了几条非常有价值的线索。车后座和驾驶室里都有飞溅的血迹,在乘客的座位底下有一个空的弹壳。这些东西都被送到罗伯特·查奇尔那里作分析。查奇尔来自伦敦一个造枪工人之家,他们主要制造和销售运动枪支和来复枪,但是他本人真正的兴趣却在武器及其目标方面的研究。恰逢苏格兰方面要咨询一位武器方面的专家,而查奇尔的意见得到重视。查奇尔将子弹编号为4,这颗真子弹装满了黑色的火药,1914年在伍尔威奇军方制造。他发现在子弹底部有一丝瑕疵,原因是由于发射该子弹枪的后膛有阻塞物造成的。查奇尔断言凶手用的手枪肯定是口径为0.455韦伯式手枪。
最后终于找到了凶手使用的枪支,虽然整个过程曲折不已,讯问一个接着一个,谈话一次接着一次,但毫无线索,整个侦查工作处于困境。这样的僵局一直持续了三个多月,但最终出现了转机。在审讯另外一个犯人时,当被讯问是否涉嫌盗窃那辆车时,那个犯人被激怒了,为了证明自己的无辜,他声称真正的罪犯是另外两个名叫布朗和肯尼迪的人。他还声称他听见过他们俩夸夸其谈有关杀害康斯坦布盖特里奇的事。
双双被捕
许多记录都表明布朗是凶手,他有很长的暴力行为的历史。在坐车时,他曾手段凶残地袭击过警卫。当警探在布朗的住所蹲坑守候时,他们是如此的小心谨慎。1928年1月20日侦探们的耐心等待终于有了回报。夜色笼罩之下,他们的目标出现了!布朗刚从车子里探出身来,警探们就迅速上去抓获了他。在汽车仪器板上放零星物件的隔间发现了那只手枪。在布朗的屋子发现了更多的枪支,还发现了藏在盥洗室水箱里的两千英磅(约合八千美元)及一些医学器材,这些医学器材很像从盗走的车里拿出来的。
五天之后在利物浦,肯尼迪企图打死逮捕他的警官(幸好抢卡住不动,救了那个警官一命),但终于被抓获归案。这实在有点令人费解,因为他坚称自己在整个凶案中只不过是一个被动的旁观者而已。布朗对他的同案主动招供以推托责任、免受绞刑表示了极大的轻蔑,他称肯尼迪的供词纯属子虚乌有。
在布朗的车库里发现了那支口径为0.455的韦伯式手枪,里面装着一颗旧式子弹,与杀死盖特里奇警官的子弹一模一样。当查奇尔做实验时,每颗子弹上都有瑕疵,同样是因为子弹在枪后膛有阻塞物所致。用了不下1300支韦伯式手枪作实验试图复制出这样瑕疵,但没有一支手枪能使其发射的子弹留下相同的痕迹。查奇尔还记录下留在编号为4的子弹上的黑火药痕迹与盖特里奇身上伤口附近的皮肤里黑火药的痕迹是一样的。
在审判中,布朗和肯尼迪被处以同样的刑罚。1928年5月31日,布朗被绞死在彭顿维尔监狱,同时,在距伦敦几公里的旺德索斯,肯尼迪也同样被处以死刑。
结论
对于大多数人来说,这个案例为日益暴力化的将来提供了一个令人不愉快的经验尝试。但我们仍应对查奇尔义正辞严提供的证据确凿的证词表示无限敬畏之情。正是这次布朗和肯尼迪罪行的审判使得他成为家喻户晓的人物,也使得他在往后的二十年享有很高的地位和声誉。
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发表于 2005-6-4 12:40:47 | 显示全部楼层

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约翰·布朗宁
时间:1967年
地点:伊利诺斯,芝加哥
意义:此案中,杰出的弹道学分析以及精细的侦查工作相结合,成功地驳回了罪犯试图证明自己不在犯罪现场的万无一失的申辩。
1967年11月22日午饭前,41岁的约翰·布朗宁医生,驱车从芝加哥南部的文达美伊斯科特医院回来,走出汽车,经过他的家门到托儿所去接小儿子,然后去拜访马科森·布朗,他们约好当天一起去吃午饭。布朗夫人抱歉不能践约,布朗宁只好驱车回到自己的住处南伍德朗林荫道5054号。上午1且:57他到家时,发现妻子丹娜正躺在客厅地板上,身上被连击数枪。他连忙喊人帮忙,邻居海伦·佩恩医生匆匆过来帮助检查这位受害者,很显然,丹娜·布朗宁已经死了。
在现场,警方发现了三颗用过的子弹和四个弹壳。其中二颗形状不规则的子弹压在尸体下面,另外一颗子弹就在尸体附近。有一颗子弹,也就是第四颗子弹是在尸体解剖时找到的。弹壳上面的红色星点表明是德国制造的吉科枪弹。
邻居特里莎·凯特雷报告大约在上午11:30听到一种沉闷的“砰”的声音。另外一个邻居报告则更精确,碰巧那天,他正在打一个长途电话,担心话费过多,便死盯着钟表,他也听到类似枪的声音,那时准确的时间是上午11:36。
不平常的来复枪
打死丹娜·布朗宁用的是口径为0.38的子弹,这种子弹看起来非常普通,但是用显微镜检查却可以发现它与一般来复枪的区别特征——它有六条阳膛线而且是右旋。弹壳的底部还有一些标记,这些标记表明发射此类子弹的枪支有一个装弹指示器。枪支方面的专家伯特·尼尔森发现只有一类手枪具备上述特征,这就是沃尔特式枪支。当问及他是否有能发射口径为0.38子弹的枪支时,布朗宁这个狂热的枪支收藏者一口咬定:只有一支枪支。他闭口不提由沃尔特制造的枪支。用该枪支做的实验表明,它不是凶手所使用的枪支。
警探们为此次谋杀缺乏明显的动机而困惑不解。没有任何被抢劫的迹象,而且丹娜没有什么为人所知的敌人,除非可能是她的丈夫。从传闻中得知他们的婚姻平淡无味,缺少田园诗般的浪漫。在某种程度上可以证明传闻的是,在此场悲剧仅仅发生北小时之后,布朗宁就飞往科罗拉多去参加一个圣诞滑雪度假。在他出走的这一段时间,警探们进一步了解到布朗宁是一个有名的玩弄女性的家伙,为了那些拈花惹草的事,丹娜不知道和布朗宁吵过多少次。综合考察更使警探将疑点集中到布朗宁身上了。
他当时在发案现场的行为表现也值得怀疑:在警探们检查了他妻子遍体时,他没有任何焦虑不安关切的情绪。后来他声称早就看见了妻子身上的尸斑,断定她已经死了。(尸斑是由于人死后血液循环停止,血液渐渐沉积到身体的最下部所形成的。)但是据医生佩思所说,当她在中午12:血检查尸体时,尸斑并没有出现。当布朗宁从科罗拉多回来的时候,他吞吞吐吐地解释他当时所谓的尸斑是指一种由于血液缺氧导致皮肤里的蓝色消褪的青紫症。
1968年1月22日,警探迈克尔·玻意尔向布朗宁出示搜查证搜查了他的住所。在发生谋杀的当天紧锁的壁橱里,迈克尔·玻塞尔发现了一本有关沃尔特的手册,一个别致的带有圈套的弹夹,一个厂家制造的枪靶,这些东西的编号都为188274o同时迈克尔·玻塞尔还发现了两箱牌子为吉科口径为0.28的子弹。一箱是满满的,另一箱少了四颗子弹,而打死丹挪·布朗宁刚好用的是四颗子弹。
纽约沃尔特枪的进口商透露,编号为188274的枪支被水运到芝加哥商店。芝加哥商品售货记录表明,编号为188274的枪支由詹姆斯·胡克买走,詹姆斯·胡克是布朗宁的朋友。胡克承认在谋杀发生的一年前他将他那支编号为188274的枪支作为迟到的生日礼物送给了布朗宁。
发现自己渐渐露了马脚,布朗宁开始恼羞成怒,反咬一口。他原先特意申明家里没有丢失任何东西,“但现在他声称有强盗入室偷走了沃尔特枪并打死了他的妻子。如此出尔反尔,反倒欲盖弥彰,警探们起诉布朗宁为凶手。
时间上的不吻合
在庭审过程中,起诉人将布朗宁的每一个细节都讲得非常精确细致,但只有一点除外——那就是布朗宁的作案时间。是的,布朗宁去接他的孩子然后驱车去马克森·布朗家,但是正是在此之前他鬼鬼祟祟潜入家中杀死了妻子。据托儿所的教师乔伊斯·凯丽证实,布朗宁平时接孩子都是不慌不忙,漫不经心的,那天他接孩子时是冲着进来的,一副慌慌张张、气喘嘘嘘的样子,时间大约是上午11:45到11:50之间。这比布朗宁自己所声称的接孩子时间晚了十来分钟。
但是布朗宁有足够的时间去作案仍是一个假设。警探玻意尔在法庭向大家描述了他和另外一个警官所作的一系列侦察实验的结果。他们按照布朗宁提供的线索驱车做实验,2.8英里的路程最少要花六分钟,最多要花十二分钟。起诉人因此分析:据邻居的证词,案发大约在上午10:36分左右,据托儿所的老师证词,他是在上午11:45到11:50之间接的儿子,这说明在接孩子与案发之间有一段空档时间足以让布朗宁作完案后去接他。布朗宁则借那段正在接自己儿子的时间造成不在现场的假象。为了戳穿布朗宁不在现场的假象,起诉人拿出了枪支方面的证据,而终于使布朗宁被绳之以法。1968年5月28日,布朗宁被控告为杀人犯而被判处20年到30年的监禁。
仅凭五百美元的现金支票布朗宁就被释放了。他不服判决而申诉直到1971年。很快,法律上的申诉期满而入狱的日子日益临近,他开始逃离美国。经过跨越两大洲小凉不定的短程旅行之后,他选择了乌干达作为庇护的地方,偶尔还担任乌干达总统艾迪·阿明的私人医生。后来阿明决定将他驱逐出境,1983年10月他被逮捕引渡回美国。
结论
1990年8月,布朗宁因健康原因假释。一个月后,年满64岁的他死于脑瘤和心脏病。直到最后,他还在力陈自己无罪。抛开那些否认事实的荒诞声明不谈,单就起诉方提出的枪支方面的证据他也不能给出一个合理的解释。
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发表于 2005-6-4 12:41:09 | 显示全部楼层

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约瑟夫·克里斯
时间:1980年
地点:纽约州,布法罗和纽约城
意义:许多杀人犯通常都有类似动物的习性,他们找到一种破坏方法之后,只会重复使用。这里的案例所示的杀人犯,不同寻常地用了至少四种武器达到他不甘罢休的目的。
1980年秋天,两个相互独立但同样残忍的杀人案震惊了纽约。第一个案子发生在9月22日,一个名叫格伦那林、14岁的非商美国人被枪击杀害于布法罗的超市外面。第二天,又有两个黑人被枪击倒。9月24日,第四个受害者在尼亚加拉大瀑布被枪击致死。所有凶杀案都有可能是一个“不名身份的白人青年”所为,作案时,他用一个纸袋装着枪支。这个纸袋至少有两个作用:除了隐藏枪支外,还携带用过的废子弹头和弹壳。这表明,这些凶杀不是随意的暴力行为而绝对是有预谋的。尽管凶手用尽心计,但最后一次作案时却犯了大错。由于不熟悉尼亚加拉大瀑布的地理环境,在他试图逃脱追捕时,他丢了一枚弹壳。正是由于这一小小失误,他被市法罗的媒体重头报道,称为“口径0.22的手枪杀手”,至此他的凶杀手段被彻底曝光。
两周之后,连续几个晚上,两个黑人计程车司机被杀害后扔在一片森林里。其中一个是被螺丝刀猛击后脑壳致死的,所用的力量相当之大;另一个是用方头锤砸死的。两个人的胸骨都多次被锐器刺伤,令人发指的是,凶手丧心病狂不甘罢休,他们俩的心脏都被凶手用刀子剜了出来。
剜出被害人的心脏,这绝不是一件容易的事情,但是凶手似乎干得很顺利,再加上罕见的大胆,因为只有极少数的连环杀手会冒险如此接近受害者作生死搏斗。正是因为这些,导致检察官认为他们要找到的那个人,肯定有狩猎的经验。奇怪的是,这个凶手好像突然失去了杀人的兴趣,几个星期过去了,没有发生任何案子。但接踵而来的是凶手的又一次令人震惊的凶杀。
血浴
12月22日,在几百公里之外的曼哈顿市中心,几个时辰之内就有五个黑人和一个西班牙人在街上被一个人跑上来用凶器制倒。其中四人死亡,二个受重伤。在一阵阵凄惨的呼救声后,这个被人称做“中心城市剁碎机”的凶手消失得无影无踪。刚开始,没有谁将这个凶手与早先专门伤人肢体的凶手联系在一起。直到纽约的法医迈克尔·波顿将曼哈顿案子受害者的照片同布法罗受害者的照片相比较,发现这些受害者的身体特征极其相似,都是身体瘦小带胡须的。好象是为了加强他的信念,这个“剁碎机”又重新港人布法罗城,用另外一把令人胆寒的刀子狂暴地杀死两个黑人,杀伤一些人后逍遥逃走了。但是案子的线索仍不明朗,纸袋作为装子弹及弹壳的容器证据仍不足。从第一次杀人案中发现的不下五个弹壳,再加上那些致人死命的子弹都被送到华盛顿特区的联邦调查局实验室作分析。他们以此认定有5种枪支可以发射这些子弹——其中包括四种手枪和一种来复论。
为了识别凶手使用的枪支,他们必须研究枪的控针留下的痕迹。当枪发射子弹时,撞针就会撞击子弹的局部,并在弹壳上留下明显的独一无二的痕迹。从5种枪制造者那里得到了控针痕迹的数据说明之后,ffo的专家很快排除了其中多支枪作为凶手使用的枪支的可能,那么剩下的一种手枪,一种来复枪,就是凶手使用的枪支。它们都是由康涅狄格索斯波特的斯特姆·各报枪弹公司制造的。从公司的规格清单上可以很清楚地知道凶手使用的武器是口径为0.22的来复枪。因为没有目击者发现抢手带着一支来复论——因此专家推测那支枪是被藏在棕色纸袋里,而且只有一种可能:来复枪的枪管被锯掉了。
美国大兵被捕
侦查工作紧锣密鼓地进行,在第二年的一月份,侦查工作突然有了奇迹般的进展。在佐治亚的本宁堡有一个被征入伍的士兵由于乱砍一个黑人美国兵被逮捕。这位士兵,名叫约瑟夫·克里斯,25岁,试图用刮胡刀割掉自己的生殖器而被送到了医院。在医院里他向护土吹嘘自己杀了布法罗和纽约城的黑人。搜查克里斯的物品时,发现了大量口径为0.22的子弹,但是与案情紧密相关的是发现了他是在亚正月万日应征入伍——这与一系列凶杀案停止的时间是吻合的。自从12月19日他开始作假,在12/22日曼哈顿的凶杀案发生之前的某一天,一张汽车票将他带到了曼哈顿。,克里斯和他的母亲和姐姐一起住在布法罗。警官从地下室里发现了一颗没打出火的子弹,弹头和弹壳还没有分离。在弹壳上留有撞针的痕迹。这个弹壳和在发案现场找到的弹药筒完全匹配。正如当时检察官们所推测的,克里斯是一个狂热的狩猎者。在布法罗西南部四十英里的地方有他们家狩猎时住的房子。警官在那里发现了一个优质的枪支库:成箱的口径为0.22的子弹,克里斯从他父亲那儿继承来的各式各样的收藏枪支,还有一支锯掉枪管的0.22的来复枪。但遗憾的是,在另一柱同样发人深省的遭受责难的案子里凶手使用的枪支没有在那里找到,而且一直没有找到。在审讯克里斯的磁带录像上,当时还不知道他是一个种族主义者,他暴露了一些只有凶手才有可能知道的杀人细节。他对于自己残酷暴行的动机惟一的解释就是:“有某种东西占据了我的头脑……有某件事我必须去做。”
克里斯被判终身监禁。他最终也没有被指控为杀害那两个司机的凶手,因为起诉人害怕牵涉此案,可能会增加陪审团作出被告精神失常裁决的机会,同时可能在日后无罪释放。
结论
不论你用什么标准来衡量,约瑟夫·克里斯肯定是目前最值得注意的杀人凶手之一。他的案例奠定了现代庭审中可靠的物证的重要地位。两个杀人现场的目击者特别强调克里斯不是一个持枪杀人的歹徒,这大多被人淡忘了。他们的证词被起诉人收集的绝对有份量的证据淹没了。
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发表于 2005-6-4 12:41:43 | 显示全部楼层

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詹姆斯·米歇尔
时间:1991年
地点:加利福尼亚,旧金山
意义:法庭声学及计算机合成的有关犯罪现场及犯罪过程的生动图像等也可以作为弹道专家寻找证据的另一个向度或途径。
在长达二十年的时间里,阿蒂·米歇尔和吉姆·米歇尔兄弟俩在日益爆炸的加利福尼亚色情文学市场业务量巨大,占有霸主地位。到了1991年,他们大量生产低预算、高利润的三级片,达到了事业的颠峰。其后他们利用高额利润作为资本投资在旧金山开了一个脱衣舞酒吧,生意相当兴隆,十分成功。在兄弟俩四十岁的时候,他们已经挥霍了上百万的金钱,沉醉于酒和毒品,过着奢华的日子。特别是阿蒂,更是到了荒淫无度的地步。
从来没有人怀疑他们的生意头脑,但是据他们自己所描述,他们的合作方式相当奇怪,至少可以这样说。他们极其卖力地销售货物,但是每隔一段时间他们要大吵一次。他们之间没有任何可以调解的余地,只有生意上的发号施令和企图用强制手段为自己争得一份利益的勾心斗角。两年之后,兄弟俩中更年长聚财更多的那个吉姆,几乎采取一种近于合伙人的态度,完全没有了手足之情。在1991年2月旧金山一个寒冷潮湿的晚上,两个人进行了最后一次争吵。
27日晚上10:15,阿蒂的女友茉莉·巴乔向911台报警,要求警察马上赶到阿蒂·米歇尔的屋子,那里正出现枪击。电话被录音,在背景里仍可听见枪声。警察们赶到了阿蒂·米歇尔的屋子,发现吉姆正在屋外走来走去,明显地一幅恍恍惚惚不知所措的样子。他带着一支口径为0.22的手枪,肩膀上挎着的手枪皮套里还装着一支口径为0.38由史密斯和威森制造的那种枪。在卧室里,发现阿蒂腹部、右胳膊、右眼睛都中弹,已经死了。在那里,警探总共发现了八个口径为0.22的弹壳。吉姆供认不讳,他在争论中情急之下向阿蒂开了枪。——但是专家们在这点上很明确,这桩案子谋杀的成份大于非故意杀人。吉姆被判一级谋杀。上诉人将案子的证据建立在911台的录有枪声的电话录音上。依据此,很清楚地证明吉姆·米歇尔有很明显的意图想谋害阿蒂的性命。为了支持这一证据,他们请来了佛罗里达法庭声学专家哈里·霍林作证。他声明自己对那盘电话录音带作了研究,试图隔离分辨每一次枪击。这里面的工作还包括尽可能地复制房间里发生枪击的过程。奇怪的是,霍林在自己的屋子里找了一个房间作实验,这令抱着怀疑态度的辩护方很难接受。
致命的间隔
霍林很顺利地自制了各种枪击实验的谱图并且将这些谱图与录音带的声音相比照。他总结说第一声枪响被录到磁带上的时候是在55秒;第二枪被录在10秒钟的时候,第三枪被录是在25.5秒的时候;第四枪被录是在54秒的时候;第五枪被录是在55.9秒的时候。可以看出,在第三枪与第四枪有半分钟的间隔,这是很关键的问题,它充分说明了米歇尔等了一段时间,然后从容不迫地击倒已受伤的兄弟。如果真是这样,这的确是一个有说服力的证据。谋杀与非故意杀人的差别之一就是动机问题:如果霍林有关录音的解释是正确的,那么被告所声称的枪击是发生在头脑所想的瞬间的说法的可靠性就会削弱。
1992年1月24日,控方提供了一盘计算机合成的模拟现场枪击的录像带。这盘录像带显示阿蒂走进了他的卧室,然后走到大厅,在那里他被打了两枪。之后,他走到大厅过道,脑袋被打了最后一枪。在蓝色背景下用红色的类似激光的线表示枪击。这盘录像带不仅重建了犯罪现场,而且显示了所发射的枪的先后顺序。很显然,这种做法进入了侦查假说的领域。在苛刻的辩方反对下,这盘录像带作了些修改,使其纯现实的成份减少只是作为一种现实的模拟而充当证据。
亚里桑那的犯罪学专家路斯恩·哈格主要从事犯罪现场的重建。他也曾经鼓励制作犯罪现场重建的录像带,并且解释结论所蕴涵的方法论的东西。他标示出子弹穿过各个房间里的路径及角度。具体做法是当子弹穿过房门时,他就走到与录像带上标识的相同的门外测量子弹可能发生转向的程度。经过仔细的检查,哈格声明那盘录像带有关现场的模拟只是一种主观的解释,对犯罪现场那么多颗子弹作考查必定要考虑成千上万的结果。此观点给辩方犯罪现场专家查尔斯·莫顿留下极其深刻的印象。由于天性谨慎,莫顿感到犯罪现场的重建是一片侦查的沼泽地。他争辩说犯罪学专家的任务是以一种公正无私的态度分析有用的物证,得出结论送到法庭,而不是漫无边际地分析。此后的一切则要取决于陪审团的态度了。1992年2月18日,吉姆·米歇尔以非故意谋杀罪,被判处六年的监禁。
结论
围绕计算机合成重建犯罪现场的争论是木可能消除的。如果这种现场的模拟被接受,它的客观性也仍然是有争议的
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发表于 2005-6-4 12:42:11 | 显示全部楼层

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弹道学
ballistics

   研究各种弹丸或抛射体从发射起点到终点的运动规律及伴随发生的有关现象的学科。弹丸从起点到终点要经历起动、推进、在空中运动、对目标作用等不同的过程,并在不同环境中有不同的运动规律,产生不同的现象。早期,由于弹道学的理论基础——力学正开始发展,弹道学研究内容仅局限于研究抛射体运动轨迹,属于力学范畴。随着弹道测量技术及各基础学科的发展,弹道学研究的内容逐步扩充,发展成为涉及固体力学、气体动力学、空气动力学、液体力学、弹塑性力学、化学热力学、燃烧理论及爆炸力学等学术领域的综合性学科,并相继形成了不同的分支学科。
   发射武器通常有2种典型的发射方式:① 枪炮系统的发射方式。它利用高温的火药燃气在枪炮膛内膨胀作功,推动弹丸以一定的速度射出膛口;②火箭系统的发射方式。它利用火药燃气从火箭发动机的喷管流出时所产生的反作用力 ,推动战斗部连同发动机本身一起在空中飞行。根据发射方式的不同,弹道学相应地分为枪炮弹道学和火箭弹道学。
   在枪炮的射击过程中,弹丸的运动要经历膛内阶段、射出膛口后继续受火药燃气作用的阶段和在空气阻力、地球引力与惯性力作用下的飞行阶段。因而枪炮弹道学也相应地划分为:研究膛内火药燃烧、物质流动、弹丸运动和能量转换等有关现象及其规律的内弹道学;研究弹丸穿越膛口流场时受力和运动规律,以及伴随膛内火药燃气排空过程发生的各种现象的中间弹道学;研究弹丸在空中飞行运动的现象及其规律的外弹道学。火箭弹道学则根据火箭发动机内部所发生的现象和整个弹体在空中飞行的现象,分为火箭内弹道学和火箭外弹道学。从学科性质来划分,枪炮内弹道学和火箭内弹道学基本上同属一个学科,统称为内弹道学;枪炮外弹道学和火箭外弹道学则又同属另一个学科,统称为外弹道学。在近代弹道学的发展过程中,对弹丸在目标区域的运动规律、目标的作用机理及威力效应的研究已形成了专门的学术领域,称为终点弹道学。它同内弹道学、中间弹道学及外弹道学一起组成了弹道学的完整体系。
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发表于 2005-6-14 18:17:29 | 显示全部楼层

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发表于 2005-6-14 18:21:56 | 显示全部楼层

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火炮的弹道学

   中國雖然早在十三世紀中葉發明火砲,但幾乎所有明代之前的兵學著述中,都不曾提到火砲的瞄準技術。相對的,西方的自然哲學家則一直想用數學公式,來描述砲彈的運動。西方科學家將數學知識化約成簡明實用的儀器,並藉此提昇機械操作的精密度,可以說是近代技術革命中的一項重要特色,這和中國全憑經驗來發射火砲的傳統方式,形成強烈的對比。
西方研究砲彈彈道著名者為塔爾塔利亞(Niccolo Tartaglia,c.1499-1557)和伽利略(Galileo Galilei, 1564-1642)。塔爾塔利亞在1537年所出版的《新科學》,可說是近代彈道學和砲術的重要基礎著作。伽利略則在1638年出版《兩種新科學的論述》,提出投射物的軌跡為拋物線的主張,成為砲學上的一大突破。

火砲瞄準技術之所以在中國未能普及的原因十分複雜,但應該和被當成重要軍事機密有關。明清時受到外在環境的影響,軍事學著述的出版頗為蓬勃,當時較重要的火砲學書譯者幾乎都是天主教人士,因為耶穌會士才有足夠能力翻譯西的。而中國籍的奉教士大夫也積極著書立說,突顯洋砲的威力,以吸引統治者的注意,並進而提昇西學和西教的地位。天主教人士為了維持影響力,且避免被敵人偷得相關知識,往往在其著述中的一些關鍵之處(如銃尺的刻劃和用法等),故意繪圖粗略或含混不詳。火砲的瞄準技術主要靠師徒間的口耳相傳,在缺乏詳細文字解說的情形下,許多技術都漸漸的失傳。
此外,明清時所翻譯的歐洲火砲書籍,往往直接採用原書上的數據,而沒有依照中國用的度量衡單位加以換算。且翻譯西方的單位時還抄襲中國原有的名詞,造成很大的混淆。例如明代以一步為五尺(合156cm),而圓周定義為365.25度,和《西法神機》等書上所說定義相差可遠了。此外,《西法神機》在敘述各種火砲所應裝填的彈藥時,用「斤」來翻譯pound,然而當時中國所行用的斤(=597g)不到一公斤,如果不明白其中的差異,有可能多填了火藥而增加膛炸的危險。面對西方列強的挑戰。準不準,可是大有關係呦!
  一個優秀的砲手在發射火砲之前,必須估計敵人有多遠。雖然從望遠鏡中所見人形的大小可以猜測遠近,但如果使用矩度就可以精確測量距離。
矩度被波巴哈(Georg Purbach, 1423-1461)當做天文觀測中的角度量測工具以後,在十六、七世紀的歐洲風行一時。在中國,徐光啟也曾上書提到矩度之類的儀器「度板」,且認為「度板」應該如同「家傳秘方」一樣只傳給皇室子弟。由此可見測量器具的重要了。
李之藻在天啟元年抵禦滿洲時,也強調如果無法得到祕密神銃的「點放之術」,就會「差之毫釐,失之千里」。這裡所說的「點放之術」,指的就是矩度和銃規等儀器的使用法。

用统规测射程

    砲手可用銃規測量火砲的射程。中文文獻中最早提到銃規的,是孫元化所寫的《西法神機》。在何汝賓的《兵錄》中,則有幾幅銃規的使用圖。
有關銃規的規格和用法,在湯若望與焦勗翻譯的《火攻挈要》中有簡明的記載。文中提到,使用銃規時先將長柄插入砲口,便可以經由垂著的權線,在弧上讀出砲管的仰角。
銃規雖然可用來量砲管的仰角,但在操作時必須冒著槍林彈雨的危險到砲口處測量,因此後來的人改進發明了可放在砲管末端使用的火砲仰角(Gunner's Level or Clinometer)。在北京故宮博物院珍藏了一個測砲象限儀就包含了一個火砲仰角儀。但這個精巧的測砲象限儀有可能是皇家的賞玩之物,並未真正用在軍事上。

用统尺测弹药

為了使每門火砲發揮最大的威力,砲手必須注意砲彈的大小和火藥的用量。銃尺的功用就是測量火砲應該裝填的火藥量。當砲彈的重量確定後,砲術家們認為所需裝填的火藥,應該有一個理想值。最恰當的狀況是在火藥完全燃燒的瞬間,剛好將砲彈推至管口。
這就是「藥彈相稱」的發砲要領。當時在中國並沒有彈藥相稱的觀念,曾有砲手使用空砲(象徵性地填裝火藥)而被嚴重懲罰,所以後來的砲手都將彈藥裝得滿滿的,很容易膛炸。徐光啟在鑄砲的時候,思宗也曾下旨要徐氏試驗在砲中裝填更多的彈藥,看能不能增強威力。崇禎四、五年間吳橋之變時,明朝守軍也曾因為裝藥過多,結果不但爆炸且有多名砲手傷亡。
為了讓司銃者判斷不同材質的圓彈所應填裝的火藥量,十六世紀歐洲的火砲製造者,在銃規上刻有相應的比例尺,讓砲手不需要複雜的計算,就可簡便地估計裝藥量。
雖然火藥的配製當時還無法完全標準化,但銃尺的發明可使砲手迅速地掌握恰當的藥量,這是火砲發射技術上的重大突破。因此,銃尺的形制和操作方式在中國往往被視為秘學,所以在當時西洋火器的中文書中都不曾提到,所畫的圖也不詳實。銃尺的原理當時仍屬於掌握在天主教人士手中的秘學,所以一般鑄砲者或砲手都不太熟悉這一種較科學的工具,到了臨戰忙亂之際,只能自求多福了。

用星斗来瞄准

  雖然銃規、銃尺和矩度的配合使用大大提高了火砲的準確度,卻仍做不到百發百中的程度。明末清初的砲手往往將大砲當作平射武器使用,如此即可在近距離發揮極大威力。但因受到鑄造技術的局限,不僅砲膛不易做到光滑平直,即使砲身的厚薄輕重也很難一致,造成放砲時的偏差。且由於紅夷大砲的砲身多是由前至後漸粗,砲的中心線與砲身並不平行,所以在平射瞄準時也會產生誤差。砲術家於是發明星斗以解決這個問題,分別指的是在砲口口箍上所立的星表(或稱準星、照星),和在砲底外緣安裝的照門。
康熙二十年正月,南懷仁(Ferdinand Verbiest, 1623-1688)將奉旨鑄成的兩門戰砲運往清河,對著星斗試放。聖祖在親臨觀看之後,認為從來沒有如此準的火砲,賜名為「神威將軍」。
星斗在火砲上的使用,很可能就是南懷仁最早引進中國的,在康熙二十年鑄成的「神威將軍」上,除了刻有應用的火藥和鉛子重量之外,首度出現「星高七分」的銘文。至於南懷仁在康熙二十八年鑄造的「武成永固大將軍」上,也記星高為六分三厘。但後來清朝軍隊對星斗的重視漸減,在十八、九世紀所造大砲的銘文之上,很少看到有關於星斗高度的數據。
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觉醒的小五郎

发表于 2005-6-14 18:23:03 | 显示全部楼层

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 明末的瞄准术

崇禎初年,明軍對紅夷火砲的仿製已經進入量產的階段,然而西方利用儀器來提昇火砲瞄準精密度的操作方法,卻一直是當時許多中國砲手的盲點。到了雍正(1723-1735)末年,清政府甚至發現駐防的守軍,從來沒有做過火砲演練,以致於準頭的遠近、星斗的高低,官兵茫然不知。即使到了道光年間,用銃規量度仰角以調整射程遠近的方法,仍然是「中國營兵所不習」。
崇禎三年,孫元化起用王徵、張燾等奉教官員或將領,裝備大量的西洋火器,還聘請了澳門的葡萄牙軍事顧問。銃規、銃尺和矩度等儀器的使用以及裝彈填藥技巧的掌握,都是孫元化相當注重的訓練內容,這也是先前明朝軍隊最欠缺的。
孫元化所屬的孔有德,掀起吳橋之變後,之所以能在山東地區造成「殘破幾三百里,殺人盈十餘萬」的結果,跟叛軍先前所受的良好火砲操作訓練有關。
從吳橋之變中,我們可以發現中國戰場上的戰爭形態正在發生革命性的改變,當紅夷大砲的發射技術日趨成熟之後,這種新型武器的攻堅力與殺傷力在城池的攻防戰中扮演舉足輕重的角色,中國傳統的城牆構造從此不再具備足夠的防禦能力。孔有德的歸順,不僅讓後金獲得大量精良的西洋火器,而且還得到全套鑄彈製藥的技術以及瞄準的知識與儀器,難怪皇太極會出郊十里隆重迎接孔有德,表達了他對這一個部隊來歸的重視。
明軍在吳橋兵變後,喪失了火砲技術上的優勢,之後更因為國庫空虛,導致武備無法繼續充實。崇禎中、後期,邊關有許多火器大多是由地方官和守將捐錢所造的,例如總督宣府、大同、山西等處軍務的盧象昇等人,曾經捐造了紅夷大砲多門,提督遼東軍務的吳三桂,也曾經捐錢鑄造了「定遼大將軍」,這些事實反映出明代朝廷國力的衰微。


晚清的瞄准术

 清初雖然因為南懷仁等耶穌會士的幫忙,在製砲方面頗有進展,但隨著三藩之亂的底定和臺灣鄭氏政權的敗亡,清廷對火砲的重視開始大幅減弱。我們可以發現從康熙末年到嘉慶的兵書當中,竟然有一百五十多年沒有任何討論火砲的專門書籍出版。這種情形直到鴉片戰爭爆發後才有改變,陸續出現汪仲洋的《鑄砲說》、丁拱辰的《演砲圖說》、龔振麟的《(鑄砲)鐵模圖說》和《樞機砲架新式圖說》等著述。
其中《演砲圖說》這本書,專門討論火砲的測準技術。作者丁拱辰是福建人,曾經遊學海外,私習了一些火砲的操作原理,回國後投效軍中,並呈獻象限儀一具,經演放實測後,證明非常準,因而獲得升官。丁拱辰之所以受到重視,顯然和清廷在第一次鴉片戰爭中被英軍重挫有關。
丁拱辰也曾經《增補則克錄》中談論到銃尺,文中卻嚴重誤解了銃尺的主要功能。他以為銃尺上的刻劃是用來推算砲彈的重量,而不知道銃尺主要用來估計應裝填的火藥量,可見當時有關銃尺的正確用法已經失傳。
丁拱辰所提到的火砲操作原理和技術,其實都不超出明清之際的水平,但由丁拱辰獲賞給六品軍功頂戴這件事,可以知道清廷在康熙朝以後很長的一段期間,對火砲知識的了解明顯不進反退。
在丁拱辰之後,李善蘭也在咸豐九年寫了《火器真訣》一書,嘗試引進幾何學,用來介紹彈道學的原理。李善蘭後來並因為這本書而得到獲提拔,但很可惜的,他的才華並未充分發揮。
清廷無力回應列強軍事的挑戰,引發許多有識之士的深切關懷,李善蘭《火器真訣》、華蘅芳(1833-1902)《拋物線說》以及王韜《火器略說》等書的出版,就是具體的反映。在王韜的《火器略說》之後,有關火砲的著譯開始增多,各家也開始出版,試圖拉近中、西方在火砲瞄準技術上的差距。
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