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為什么炸彈能把人炸死?一場關(guān)于沖擊波與人體脆弱邊界的對話

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頭條這都是發(fā)來的什么神仙標(biāo)簽?讓W(xué)君想起很多很多年前,天津郊區(qū)發(fā)生的一個案子了。當(dāng)時是在寶坻還是武清的村里面,快過年,一輛農(nóng)用車?yán)艘卉嚤瘢咴诘仡^的小路上,轉(zhuǎn)彎側(cè)翻,整車爆竹就全爆了。

后來拉到法醫(yī)那邊去解剖,W君當(dāng)時找朋友去玩,看了一個滿眼,人沒啥外傷,但肝臟已經(jīng)遍布裂紋,以至于之后一年多的時間里,完全不想吃老爆三和炒腰花。



雖然學(xué)這個的,知道沖擊波壓力達(dá)到多少就能讓人失去生命,但是當(dāng)年學(xué)這個東西的時候也沒看實(shí)物啊……

這就得說說炸彈“殺人不見血”的核心技術(shù)——沖擊波。普通人印象里的炸彈殺傷,多半是“炸飛了”或者“被炸成碎片”,但實(shí)際上,那種“人還完整地躺在地上,但已經(jīng)死了”的場景,才是它真正可怕的地方。



炸彈在瞬間釋放的能量,主要轉(zhuǎn)化成高溫和高壓。高溫可以點(diǎn)燃一些可燃物,高壓則產(chǎn)生一道沖擊波,像空氣中掀起一堵看不見的墻。這堵“氣壓墻”以每秒幾百米甚至上千米的速度擴(kuò)散,一旦撞上人體——問題就來了。



人體內(nèi)約70%是水,且存在大量充滿空氣的腔體結(jié)構(gòu)(如肺泡、胃腸道和血管系統(tǒng)),這些部位對外界快速變化的壓力極為敏感。根據(jù)美國《Emergency Medicine Practice》雜志整理的爆炸傷害數(shù)據(jù),當(dāng)沖擊波的超壓達(dá)到5 psi(約34.5千帕)時,即為鼓膜破裂的起始閾值;達(dá)到15 psi(約103.4千帕)時,已有50%個體耳膜破裂;而當(dāng)壓力升至30至40 psi(207至276千帕),就可能造成肺部損傷的生理閾值。進(jìn)一步達(dá)到75 psi(約517千帕)時,肺部損傷發(fā)生率達(dá)50%;超過100 psi(約690千帕)時即進(jìn)入潛在致死區(qū)間,200 psi(約1380千帕)幾乎可以確定立即致死。這些傷害均可在沖擊波持續(xù)時間僅為0.5毫秒的情況下發(fā)生,顯示出爆炸壓強(qiáng)對人體的極端摧毀性。



所以有時候的一些大規(guī)模的爆炸案例中現(xiàn)場幾乎不會有任何活口可以留得住。



那么,這些壓強(qiáng)具體對應(yīng)什么樣的爆炸距離呢?以M67手榴彈為例,它含有約180克TNT等效爆炸物,爆炸時在1米范圍內(nèi)可以產(chǎn)生約100千帕以上的沖擊波超壓,屬于輕微至中度肺損傷區(qū)間,破片與沖擊波共同構(gòu)成致死風(fēng)險(xiǎn);3米范圍內(nèi)壓強(qiáng)可能約降至50千帕,仍可造成鼓膜破裂和肺泡損傷,傷害不可忽視。

再看155毫米M795高爆榴彈,該彈裝填約10.8千克TNT炸藥,其爆炸產(chǎn)生的沖擊波強(qiáng)度極高。根據(jù)實(shí)測模擬數(shù)據(jù),在3至5米范圍內(nèi)可達(dá)到或超過100千帕的超壓水平,足以造成大規(guī)模致傷甚至致死。10米范圍內(nèi)沖擊波壓力仍可能保持在40千帕以上,顯著提升致傷概率。這種級別的彈藥不僅靠破片殺傷,更有強(qiáng)烈沖擊波對人員產(chǎn)生深層次的內(nèi)傷作用。

例如下面的這個動圖,就是一枚M795高爆榴彈的爆炸效果:



這意味著,很多情況下即使你沒被炸藥本身“碰到”,只要距離不夠遠(yuǎn),就極易因沖擊波本身而遭受致命傷害,特別是在封閉或半封閉空間中,傷害效果將顯著增強(qiáng)。

此外,像120毫米迫擊炮高爆彈(HE)這類中型火力支援武器,盡管裝藥量較155炮彈略低(約2.5至4千克TNT等效),但在山地、城市、壕溝等半封閉空間中使用時,仍可在5米范圍內(nèi)制造高于70千帕的沖擊波超壓,足以引發(fā)嚴(yán)重內(nèi)傷。在8至10米范圍內(nèi)也具有顯著的致傷概率,特別是對無防護(hù)目標(biāo)。



而熱壓彈(FAE)則是將沖擊波殺傷發(fā)揮到極致的現(xiàn)代武器代表。熱壓彈并非單次爆炸,而是先將燃料氣溶膠云擴(kuò)散于目標(biāo)空間,再引爆產(chǎn)生極高溫(可達(dá)2500°C)和長持續(xù)時間(可達(dá)100毫秒以上)的沖擊波。這類武器在10米范圍內(nèi)即可造成超過100千帕的穩(wěn)定沖擊壓強(qiáng),并在15米范圍內(nèi)維持足以破壞肺部和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的傷害水平。因?yàn)槠浔ǔ掷m(xù)時間遠(yuǎn)超TNT爆炸的0.2~0.5毫秒,熱壓彈更容易引發(fā)深部器官的“共振式”損傷,包括腦震蕩、內(nèi)臟撕裂、乃至瞬間死亡。

所以,沖擊波殺傷并非靠“瞬時猛勁”,而是靠壓力梯度+持續(xù)時間“雙殺組合”。在熱壓武器或大口徑炮彈面前,哪怕僅僅是近距離吸入一口爆炸中心的空氣,體內(nèi)的氣腔組織也可能因此被撕裂。

沖擊波通過胸腔傳入,會首先破壞肺部這一氣體交換的核心器官,其次影響肝臟和腎臟等富血液、高密度的器官組織,使其產(chǎn)生“微裂震蕩”現(xiàn)象,即內(nèi)部組織在瞬時壓強(qiáng)下發(fā)生破碎和滲血。因這些傷害主要發(fā)生于體內(nèi)深層,皮膚表面往往保持完整,外觀毫發(fā)無損。這也是為何許多爆炸案中,死者“看起來像睡著了”,但內(nèi)部器官已支離破碎,如同被氣錘在體內(nèi)砸爛了一遍。

W君當(dāng)年聽老師說過一句話特別嚇人,“氣炸死的,比炸碎死的還痛苦”——因?yàn)楹笠环N來不及感知,前一種在感知中內(nèi)爆。

除此之外,還有一個更絕的,在爆炸中被“嚇”死。看打引號了——之所以說是“嚇”死的,其實(shí)是指在爆炸中的死者并無明顯的外傷和內(nèi)傷,如果按照醫(yī)學(xué)判斷來說這個人根本不會在爆炸中死掉。最早的解釋就是這個人是被爆炸“嚇”死了,至少在W君上學(xué)的時候還有這種說法。

直到2015年左右,這種“嚇?biāo)馈钡恼f法才從坊間傳說變成了實(shí)驗(yàn)室里的研究結(jié)論。一篇發(fā)表于PLOS ONE的神經(jīng)生理學(xué)論文追蹤了大規(guī)模爆炸環(huán)境下的小型哺乳動物反應(yīng),結(jié)果顯示:強(qiáng)烈沖擊波所伴隨的極端響度(即聲壓)可以直接通過自主神經(jīng)通路,引發(fā)迷走神經(jīng)極度興奮,從而造成心率驟降甚至停跳。換句話說,是被嚇得心臟“當(dāng)場罷工”



在研究中,那些沒有受到直接沖擊波或熱輻射傷害的動物,卻在爆炸聲響之后10秒鐘內(nèi)心跳消失。解剖時同樣找不到器官撕裂或內(nèi)出血,最終的結(jié)論就是“急性聲誘發(fā)迷走神經(jīng)過度興奮死亡”——和過去我們俗稱的“嚇?biāo)馈币荒R粯樱徊贿^現(xiàn)在有了神經(jīng)科學(xué)的底層邏輯支撐。

如果再延伸一點(diǎn),在真實(shí)戰(zhàn)場或恐襲爆炸中,某些幸存者出現(xiàn)“意識短暫喪失”“暈倒但無傷”“情緒極度紊亂”等反應(yīng),其實(shí)可能就是這類亞致死級別迷走反射引起的神經(jīng)性休克。這在特種部隊(duì)的抗壓訓(xùn)練中也是關(guān)鍵一環(huán):不是你抗不住傷,而是你的自主神經(jīng)系統(tǒng)抗不住聲音。



所以爆炸不是只有炸碎、炸飛、炸暈這幾種死法,還有炸得你心跳自裁、炸得你中樞短路。戰(zhàn)場上那些“毫發(fā)無損卻沒了呼吸”的人,可能不是沒跑快,而是身體先一步“被系統(tǒng)格式化”。

說到底,炸彈之所以能致死,不在于炸飛你,而是震碎你。哪怕你背后有水泥墻,只要沖擊波能從縫隙里鉆進(jìn)來,它就能“無形殺人”。炸彈設(shè)計(jì)的終極目標(biāo),是用看不見的力量,讓你在毫無預(yù)兆中歸零——這才是現(xiàn)代戰(zhàn)爭中最冷酷、最精準(zhǔn)的殺傷哲學(xué)。而且,以前的理論是只有震碎對方的肉體才能殺死對方,但現(xiàn)在的理論研究則發(fā)現(xiàn),爆炸是可以直接震碎靈魂的。

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