Determination of the order of damage to a cotton cloth moistened with water when fired from a Glock 17 pistol

Cover Page


Cite item

Abstract

BACKGROUND: To determine the order of the shot from a firearm, the presence of soot deposits and additional factors of the shot on the surface of the fabric is investigated. These signs were detected and tested on dry targets, but not studied on a wet target. There is no data in the available literature that allows determining the order of a shot on a water-soaked target.

AIMS: To identify morphological differences between gunshot wounds of dry and water-soaked tissue.

MATERIAL AND METHODS: For the experiment, a target object made of cotton calico was used; a Glock 17 pistol; 9×19 Parabellum cartridges. There were two groups of targets ― moistened with running water from a spray gun and dry. After impregnation, the fabric was hung in a vertical position on a thick cardboard substrate, and then a shot was fired. The firearm (Glock 17) was fixed on the frame, the muzzle end was directed towards the target at an angle of 90º. Shots were fired from a distance of 5 cm, 10 cm, 20 cm and further in increments of 10 cm to 100 cm inclusive. At each distance, 10 shots were fired, from which 3 targets were selected that had the most pronounced morphological changes: thermally altered fibers on the front surface of the target, along the edge of the gunshot injury, along the depth of penetration of the wiping belt. After that, the barrel of the firearm was cleaned. The study of the affected targets was carried out using a Leica M125 stereomicroscope. The results obtained during the experiment were entered into the MS Excel table where statistical processing was performed. A conditional probability was calculated for each feature. The diagnostic coefficient (DC) was calculated, and the Kulbak formula was used to assess the informativeness of the selected features.

RESULTS: It was revealed that signs of thermal action and the deposition of soot on the front side of the target are found on dry targets. Thermally altered filaments were not detected on wet targets, and the products of the shot penetrate the inter-fiber space. The thermal effect is manifested by the formation of flask-like and hemp-like endings of the fibers of the threads along the edge of the gunshot injury.

CONCLUSION: The detection of signs of thermal exposure, as well as the deposition of soot only on the front surface of the target, suggests that the shot was fired into a dry cloth. Penetration of the products forming the metallization belt into the inter-fiber space, as well as the absence of thermally altered threads, is characteristic of gunshot damage to wet targets.

Described changes in the protocol for registration of morphological lesions in the presence of an expert. The results of this study provide a better situational expertise.

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

Исследование огнестрельных повреждений не теряет своей актуальности, что связано с распространением огнестрельного оружия и связанным с его применением высоким показателем числа преступлений [1–4].

Исследуя место преступления, а также вещественные доказательства, полученные в результате огнестрельной травмы, судебно-медицинский эксперт должен ответить на множество вопросов, которые ставят перед ним следственные органы, и в частности определить очерёдность выстрела. Для этого исследуют основные (отложение копоти) и дополнительные факторы выстрела на поверхности ткани; на костях ― морфологию образованных трещин [5, 6].

Ранее были обнаружены и проверены признаки термического воздействия огнестрельного снаряда на сухие объекты, однако до сих пор не описаны результаты дополнительных факторов выстрела, в частности его очерёдность, с использованием мокрой мишени. Визуальное исследование представленных материалов является важным методом определения огнестрельного повреждения.

Цель исследования ― выявить морфологические отличия огнестрельных повреждений сухой и смоченной водой ткани.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Для проведения эксперимента нами использованы мишень-объект из отбелённой хлопчатобумажной ткани (бязь) полотняного переплетения плотностью 142 г/ м2 размером 30×30 см (далее ― ткань); пульверизатор; короткоствольное огнестрельное оружие (пистолет Glock 17) (рис. 1, а); патроны калибра 9×19 Parabellum (рис. 1, b). В качестве подкладки под мишень использовали плотный лист картона. Все выстрелы производили в закрытом помещении стрелкового тира для минимизации внешних воздействий.

 

Рис. 1. Короткоствольное огнестрельное оружие и снаряд: а ― огнестрельное оружие (пистолет Glock 17); b ― патроны калибра 9×19 Parabellum.

Fig. 1. Short-barreled firearms and projectiles: а ― firearms Glock 17 gun; b ― 9×19 Parabellum caliber cartridges.

 

Для проведения сравнительного эксперимента все мишени разделены на две группы. Первая группа мишеней представлена неизменённой сухой тканью. Во второй группе мишеней ткань, расположенную вертикально, смачивали проточной водой из пульверизатора. Через 10 секунд, необходимых для пропитывания, ткань вывешивали в вертикальное положение на подложку из плотного картона, далее производился выстрел. Огнестрельное оружие (Glock 17) закрепляли на специально оборудованной станине, дульный конец был направлен в сторону мишени под углом 90º. Выстрелы производили с заранее установленного расстояния ― 5 см, 10 см, 20 см и далее с шагом 10 см до 100 см включительно. На каждом расстоянии произведено по 10 выстрелов, затем отобрано по 3 мишени с наиболее выраженными морфологическими изменениями: термически изменённые волокна на лицевой поверхности мишени, по краю огнестрельного повреждения, по глубине проникновения пояска обтирания. После этого ствол огнестрельного оружия очищали.

Поражённые мишени снимали со стенда, высушивали в вертикальном положении и исследовали. Для определения глубины проникновения пояска металлизации производили изучение изнаночной и лицевой стороны мишени с расплетением нитей на волокна. Для оценки термического воздействия огнестрельного снаряда на мишень изучали повреждения краевых нитей с целью выявления колбообразных вспучиваний волокон. Исследование поражённых мишеней проводили с помощью стереомикроскопа Leica M125 (Leica Microsystems, Германия), фиксирование полученных результатов осуществляли фотоаппаратом Nikon D90 (Nikon Corporation, Япония).

Результаты, полученные в ходе эксперимента, заносили в таблицу MS Excel, где производили статистическую обработку. Для каждого признака рассчитывали условную вероятность. Производили расчёт диагностического коэффициента (ДК); для оценки информативности выбранных признаков использовали формулу Кульбака.

РЕЗУЛЬТАТЫ

На мишенях первой группы с расстояния выстрела от 5 до 40 см включительно на лицевой поверхности объекта выявлялись нити с термически изменёнными волокнами ― коричневого цвета и колбообразными утолщениями на концах (рис. 2). ДК=20,04, информативность признака на данном расстоянии ― 10,02.

 

Рис. 2. Лицевая поверхность мишени с термически изменёнными нитями (расстояние выстрела 5 см).

Fig. 2. The front surface of the target with thermally modified threads (shot distance 5 cm).

 

На всех расстояниях выстрела выявлено термическое воздействие в виде колбообразных и пенькообразных окончаний волокон нитей по краю огнестрельного повреждения. Волокна имели колбообразное вспучивание (увеличение объёма) на концах в сравнении с неизменённым объёмом остальной части. Пенькообразные окончания представляли ровно прерванные окончания волокон (рис. 3). ДК=20,04, информативность признака на исследуемых расстояниях ― 10,02.

 

Рис. 3. Огнестрельное повреждение сухой мишени с расстояния 10 см: а ― пенькообразная и колбообразная форма волокон чёрного цвета (выделены красным пунктиром), ×20; b ― пенькообразная и колбообразная форма волокон чёрного цвета (выделены красным пунктиром), ×100.

Fig. 3. Fire damage to a dry target from a distance of 10 cm: а ― hemp-shaped and flask-shaped fibers of black color are (highlighted with a red dotted line), ×20; b ― hemp-shaped and flask-shaped fibers of black color are (highlighted with a red dotted line), ×100.

 

При изучении локализации продуктов выстрела, образующих поясок металлизации, выявлено, что они не проникали в плетение нитей, а загрязняли только лицевую поверхность мишени и не отображались на изнаночной стороне (рис. 4).

 

Рис. 4. Повреждение сухой бязевой мишени, причинённое выстрелом из пистолета Glock 17 с расстояния 40 см: а ― лицевая сторона мишени; b ― изнаночная сторона мишени.

Fig. 4. Damage to a dry calico target caused by a shot from a Glock 17 gun from a distance of 40 cm: а ― the front side of the target; b ― the wrong side of the target.

 

При исследовании мишеней второй группы с расстояния выстрела от 5 до 100 см выявлено полное отсутствие термически изменённых волокон как на лицевой поверхности объекта, так и на нитях, формирующих края огнестрельного повреждения. Поясок металлизации регистрировался на всех расстояниях выстрела, локализировался на лицевой поверхности мишени и проникал вглубь плетения нитей (рис. 5). ДК=20,04, информативность признака на всех исследуемых расстояниях выстрела ― 10,02.

 

Рис. 5. Изнаночная сторона мишени с расстояния выстрела 40 см: а ― мокрая мишень, ×20; b ― сухая мишень, ×20.

Fig. 5. The wrong side of the target from shot distance of 40 cm: а ― a wet target, ×20; b ― dry target, ×20.

 

ОБСУЖДЕНИЕ

Проведённое нами исследование показало значительное отличие между визуальным компонентом морфологии огнестрельного повреждения на сухой и мокрой мишени.

Отсутствие на мишенях второй группы термически изменённых волокон объясняется высокой теплопроводностью воды. Данное свойство воды обеспечивало защиту волокон нитей от термического действия пламени выстрела на расстоянии до 40 см включительно на лицевой поверхности мишени. На расстояниях выстрела свыше 40 см данное свойство жидкости защищало волокна нитей от термического действия огнестрельного снаряда по краям огнестрельного повреждения, что подтверждается данными статистической обработки (ДК=20,04, информативность признака, рассчитанная по мере Кульбака, ― 10,02). В литературе указывается, что при воздействии высокой температуры при огнестрельном повреждении волокна хлопчатобумажной ткани претерпевают изменения, которые характеризуются изменением цвета с коричневого до чёрного. Структурное изменение волокна не описывается [7]. В то же время другими авторами подчёркивается, что отличительной особенностью белого хлопчатобумажного волокна является его вздутие при термическом воздействии [8]. Данная особенность обусловлена строением хлопчатобумажного волокна, которое представляет собой полую трубку, скрученную вокруг своей оси [9, 10]. При термическом воздействии полость внутри волокна расширяется, что и придаёт концам волокон колбообразную, либо пенькообразную форму.

Проникновение жидкости в межволоконное пространство определяется капиллярными свойствами хлопчатобумажной ткани, что в литературе называется фитильным эффектом [11, 12]. Жидкость, проникшая в межволоконное пространство, делает нить более рыхлой, что способствует проникновению продуктов, образующих поясок металлизации, в толщу нити. Таким образом, на мишенях второй группы проникновение пояска обтирания в толщу нити обусловлено фитильным эффектом, а отсутствие данного эффекта приводит к отложению продуктов, образующих поясок металлизации только на лицевой стороне мишени, что также подтверждено результатами статистического анализа (ДК=-20,04, информативность признака, рассчитанная по мере Кульбака, ― 10,02).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведённое исследование позволяет выявить отличия огнестрельного повреждения на сухой и мокрой мишенях. Обнаружение колбовидных и пенькообразных изменений волокон при термическом воздействии, а также отложение копоти только на лицевой поверхности мишени позволяет говорить о том, что выстрел был произведён в сухую ткань. Проникновение продуктов, формирующих поясок металлизации, в межволоконное пространство, а также отсутствие термически изменённых нитей характерно для огнестрельного повреждения мокрых мишеней. Описанные изменения могут быть объективно визуализированы в бинокулярном микроскопе и в дальнейшем использоваться для упрощения восприятия морфологии повреждений в заключениях эксперта.

Таким образом, проведённое исследование выявило дополнительный признак, который позволяет устанавливать очерёдность огнестрельного повреждения в зависимости от состояния мишени в момент повреждения. Результаты данного исследования позволят проводить более качественную ситуалогическую экспертизу.

ДОПОЛНИТЕЛЬНО

Источник финансирования. Исследование и публикация статьи осуществлены на личные средства авторского коллектива.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Вклад авторов. С.А. Степанов ― сбор данных; И.В. Глоба ― написание черновика рукописи; К.Н. Крупин ― научная редакция рукописи; М.А. Кислов, А.В. Максимов ― рассмотрение и одобрение окончательного варианта рукописи. Авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией).

ADDITIONAL INFORMATION

Funding source. The study had no sponsorship.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Authors’ contribution. S.A. Stepanov ― data collection; I.V. Globa ― writing of the manuscript; K.N. Krupin ― critical revition of the manuscript for important intellectual content; M.A. Kislov, A.V. Maksimov ― review and approve the final manuscript. Authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work.

×

About the authors

Sergey A. Stepanov

I.M.Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: stepanov_s_a@staff.sechenov.ru
ORCID iD: 0000-0001-7888-3104
SPIN-code: 9673-3580
Russian Federation, 61/2 Shepkina street, Moscow, 129110

Konstantin N. Krupin

I.M.Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: krupin@1msmu.ru
ORCID iD: 0000-0001-6999-8524
SPIN-code: 1761-8559

MD, Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, 61/2 Shepkina street, Moscow, 129110

Irina V. Globa

I.M.Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: globa_i_v@staff.sechenov.ru
ORCID iD: 0000-0002-7185-4324
SPIN-code: 3976-6782
Russian Federation, 61/2 Shepkina street, Moscow, 129110

Aleksandr V. Maksimov

Moscow Regional Research and Clinical Institute

Email: maksimov@sudmedmo.ru
ORCID iD: 0000-0003-1936-4448
SPIN-code: 3134-8457
Scopus Author ID: 848828

MD, Dr. Sci. (Med.)

Russian Federation, 61/2 Shepkina street, Moscow, 129110

Maxim A. Kislov

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Author for correspondence.
Email: smedik@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-9303-7640
SPIN-code: 3620-8930

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, 61/2 Shepkina street, Moscow, 129110

References

  1. The Global Burden of Disease 2016 Injury Collaborators; Naghavi M, Marczak LB, Kutz M, et al. Global mortality from firearms, 1990–2016. JAMA. 2018;320(8):792–814. doi: 10.1001/jama.2018.10060
  2. Brief description of the state of crime in the Russian Federation for January-December 2020. (In Russ). Available from: https://xn--b1aew.xn--p1ai/reports/item/22678184. Accessed: 06.10.2021.
  3. Kislov MA, Chauhan M, Leonov SV, Pigolkin YuI. Forensic medical characteristics of firearm exit wounds in cases with armour protection. Legal Med. 2022;54:102002. doi: 10.1016/j.legalmed.2021.102002
  4. Kislov M, Chauhan M, Zakharov S, et al. Computer assisted three-dimensional reconstruction of scene in firearm homicide. Med Leg J. 2021;89(3):193–198. doi: 10.1177/00258172211018359
  5. Yen K, Thali MJ, Kneubuehl BP, et al. Blood-spatter patterns: hands hold clues for the forensic reconstruction of the sequence of events. Am J Forensic Med Pathol. 2003;24(2):132–140. doi: 10.1097/01.paf.0000065164.92878.2f
  6. Viel G, Gehl A, Sperhake JP. Intersecting fractures of the skull and gunshot wounds. Case report and literature review. Forensic Sci Med Pathol. 2009;5(1):22–27. doi: 10.1007/s12024-008-9062-8
  7. Kustanovich SD. Investigation of clothing damage in forensic medical practice: a practical guide. Moscow: Meditsina; 1965. 217 p. (In Russ).
  8. Korovkin DS, Isakov VD, Sukharev AG. Samples of damage descriptions on clothing: a methodological guide. Saint Petersburg; 2011. 250 p. (In Russ).
  9. Odintsovo OI, Krotova MN, Smirnova SV. Fundamentals of textile materials science: text of lectures. Ivanovo; 2009. 64 p. (In Russ).
  10. GOST R 56561-2015. National standard of the Russian Federation. Textiles. Composition testing. Identification of fibres. (In Russ). Available from: https://docs.cntd.ru/document/1200124125. Accessed: 06.10.2021.
  11. Öztürk MK, Nergis B, Candan C. A study of wicking properties of cotton-acrylic yarns and knitted fabrics. Textile Res J. 2011;81(3):324–328. doi: 10.1177/0040517510383611
  12. Boncevitch DN. Capillary and wicking of modified and tradition suture matirial. Health and Ecology. 2007;(3):135–140. (In Russ).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. Fig. 1. Short-barreled firearms and projectiles: а ― firearms Glock 17 gun; b ― 9×19 Parabellum caliber cartridges.

Download (230KB)
2. Fig. 2. The front surface of the target with thermally modified threads (shot distance 5 cm).

Download (195KB)
3. Fig. 3. Fire damage to a dry target from a distance of 10 cm: а ― hemp-shaped and flask-shaped fibers of black color are (highlighted with a red dotted line), ×20; b ― hemp-shaped and flask-shaped fibers of black color are (highlighted with a red dotted line), ×100.

Download (305KB)
4. Fig. 4. Damage to a dry calico target caused by a shot from a Glock 17 gun from a distance of 40 cm: а ― the front side of the target; b ― the wrong side of the target.

Download (264KB)
5. Fig. 5. The wrong side of the target from shot distance of 40 cm: а ― a wet target, ×20; b ― dry target, ×20.

Download (448KB)

Copyright (c) 2021 Stepanov S.A., Krupin K.N., Globa I.V., Maksimov A.V., Kislov M.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies