Gelatina balistică - materiale gelatinoase , a căror compoziție este special selectată pentru a simula proprietățile fizice ( vâscozitate , densitate , forță de tracțiune etc.) ale țesuturilor umane vii în experimente pentru a studia efectul dăunător al muniției armelor de foc , minelor, dispozitivelor explozive etc. .
Pentru studiul experimental al efectului dăunător al rănirii proiectilelor de diferite naturi, cadavrele umane, cadavrele de animale și indivizii lor vii au fost folosite încă din cele mai vechi timpuri, precum și diverși înlocuitori de origine artificială: gelatină, argilă , săpun, vaselină , recipiente cu apă. , etc [1] [2] . Printre principalele avantaje ale materialelor artificiale se numără accesibilitatea, uniformitatea structurii, reprezentativitatea în raport cu majoritatea țesuturilor biologice, posibilitatea variarii parametrilor fizici și tehnici ai acestora și reproductibilitatea rezultatelor experimentale cu o cantitate semnificativă statistic a acestora [3] .
Materialele gelatinoase sunt utilizate pe scară largă pentru a studia diferite efecte și fenomene fizice și mecanice ale balisticii rănilor , cum ar fi, de exemplu, procesele de formare și dezvoltare a unei cavități pulsatorii temporare [3] . Spre deosebire de imitatorii plastici ai țesuturilor biologice (săpun transparent cu glicerină, plastilina sculpturală), gelatina balistică are proprietăți elastice, ceea ce face posibilă observarea întregii naturi a dinamicii evolutive a unei cavități pulsatorii temporare în toate etapele existenței sale [3] . Pentru a înregistra trăsăturile dezvoltării și atenuării sale în gelatina balistică , se utilizează radiografie cu microsecunde pulsate [3] , iar echipamente acustice speciale pentru înregistrarea scăderilor de presiune în blocurile de gelatină [4] . Utilizarea blocurilor de gelatină transparente în combinație cu filmarea de mare viteză (cu o viteză de expunere de ordinul 1000-2000 de cadre pe secundă) face posibilă surprinderea vizuală a tuturor caracteristicilor trecerii unui proiectil rănit printr-un simulator țintă, inclusiv deformaţiile exterioare ale obiectelor [3] . În plus, studiul împrejurimilor canalului plăgii face posibilă construirea unei aproximări a parametrilor de disipare a energiei ai proiectilului rănit și estimarea gradului de moarte a țesutului de-a lungul cavității plăgii [2] .
Deoarece țesutul muscular uman este aproximativ 75% apă , 20% gelatină balistică permite modelarea proprietăților sale mecanice cu un grad ridicat de similitudine prin legarea fazei lichide într-o formă convenabilă pentru experiment [5] . În unele lucrări de cercetare, pentru o mai mare fiabilitate, masa gelatinoasă este completată cu fragmente de material tegumentar și osos sau înlocuitori ai acestora (sub formă de modele tubulare din plastic etc.) [2] .
Compoziția materialelor gelatinoase este reglementată de GOST -uri [1] (de exemplu, GOST 11293-78 [4] ), cu toate acestea, pentru majoritatea testelor, o soluție de gelatină de 10% (la o temperatură de 4 °C) sau 20% din compoziția (la o temperatură de 10 °C) este considerată a fi standardul general acceptat [ 2] [3] [6] . Există o discuție în curs de desfășurare în literatura științifică despre ce formulă specială de gelatină (10% sau 20%) este mai potrivită pentru a imita țesuturile biologice, dar există un consens că densitatea gelatinei de 10% este mai apropiată de țesuturile moi și 20% % este mai aproape de mușchi [2] . Dimensiunile totale ale blocurilor de gelatină balistică , de regulă, sunt selectate în funcție de obiectivele experimentului și sunt 140 × 80 × 80 mm [1] [3] , 200 × 200 × 270 mm [3] , etc.
S-a constatat că raportul lui Poisson pentru gelatină 10% crește de la 0,34 la 0,37 cu o creștere a presiunii de la 0 la 3 GPa, iar cu o creștere suplimentară a presiunii până la 12 GPa, este o valoare constantă de 0,37 [6] ] . Datele disponibile sugerează că răspunsul gelatinei balistice la acțiunea mecanică are proprietăți neliniare și non-staționare , în plus față de care se poate adăuga și anizotropia spațială [7] .