Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava Fakulta bezpečnostního inženýrství
Katedra bezpečnostních služeb
Balistické zkoumání střeliva pomocí komparačního makroskopu
Student: Jan Raška
Vedoucí bakalářské práce: doc. RNDr. Karla Barčová, Ph.D.
Studijní obor: Technická bezpečnost osob a majetku
Termín odevzdání bakalářské práce: 13. 04. 2018
Poděkování
Tímto bych rád poděkoval vedoucí bakalářské práce paní doc. RNDr. Karle Barčové, Ph.D. za její vstřícnost, obětavost a čas věnovaný této práci a také panu Ing.
Stanislavu Lichorobiecovi, Ph.D. za pomoc při realizaci experimentu a jeho drahocenné rady.
Anotace
RAŠKA, Jan. Balistické zkoumání střeliva pomocí komparačního makroskopu. Ostrava, 2018, 56 stran. Bakalářská práce. Fakulta bezpečnostního inženýrství VŠB – TU Ostrava.
Katedra bezpečnostních služeb. Vedoucí bakalářské práce doc. RNDr. Karla Barčová, Ph.D.
Práce je zaměřena na balistické zkoumání střeliva pomocí komparačního makroskopu. První část se zabývá balistikou, konstrukcí střely kulového náboje, členěním balistických stop a jejich zkoumáním. Druhá část práce je věnována experimentu. Jsou v ní popsány jednotlivé přístroje a fotograficky zdokumentovaný samotný experiment, který se skládal z nástřelu střel, jejich zkoumání a následného vyhodnocení.
Klíčová slova: Balistika, střela, komparace, makroskop
Annotation
RAŠKA, Jan. Ballistic exploring of ammunition by the comparative microscope. Ostrava, 2018, 56 pages. Bachelor thesis. Faculty of safety Engineering VŠB – TU Ostrava.
Security services department. The supervisor of the bachelor thesis doc. RNDr. Karla Barčová, Ph.D.
Thesis is focused on Ballistic examination of ammunition by the comparative microscope. The first part deals with ballistic, bullet projectile, classification of ballistic marks and their research. The second part presented the experiment. There are described individual devices and photographic documentation of the experiment, which include fireing bullet, their research and resulting conclusion.
Keywords: Ballistic, projectile, comparative, microscope
Obsah
Úvod ... 1
Rešerše použité literatury ... 2
1 Balistika ... 4
1.1 Vnitřní balistika ... 5
1.2 Stanovení rychlosti střel ... 5
1.3 Přechodová balistika ... 6
1.4 Vnější balistika ... 6
1.5 Terminální balistika ... 7
1.6 Postterminální balistika ... 9
2 Střelivo ... 10
2.1 Konstrukce střely kulového náboje ... 10
3 Balistické stopy... 11
3.1 Členění balistických stop ... 11
3.2 Výskyt balistických stop na povrchu jednotné střely ... 12
3.3 Balistické zkoumání ... 13
3.4 Komparace dvou střel v minulosti a dnes ... 14
3.5 Identifikace střely založená na korelaci pomocí empirického způsobu rozkladu . 18 4 Praktická část ... 19
4.1 Komparační makroskop BSC - 300 ... 19
4.2 Použitá zbraň a střelivo ... 22
4.3 Balistická linka ... 24
4.4 Nástřel vzorků ... 25
4.5 Zajišťování stop na střele... 31
4.6 Ztotožnění použitého střeliva se zbraní ... 32
4.7 Výsledky experimentu ... 41
4.8 Porovnání výsledků experimentu s expertízami publikovanými v literatuře ... 42
Závěr ... 43
Použitá literatura ... 44
Seznam obrázků ... 46
Seznam tabulek ... 49
Seznam příloh ... 49
1
Úvod
Zkoumání a ztotožňování střeliva se zbraní, není při vyšetřování trestných činů žádnou novinkou. Novými se v této oblasti stávají pouze metody, které jsou neustále zdokonalovány a vyvíjeny tak, aby byly co nejjednodušší a nejpřesnější. Nejpoužívanější metodou je zkoumání střel pomocí komparačních makroskopů, které jsou doplňovány o digitální fotoaparáty, kamery, počítače, databáze, 3D zobrazovací zařízení a další. Proto jsme se v této práci rozhodli prozkoumat funkce a dovednosti jednoho z těchto přístrojů, přesněji komparačního makroskopu BSC – 300 k identifikaci střeliva a jeho ztotožnění s použitou zbraní.
Úkolem práce je získání střel po průchodu námi zvolenými materiály, které budou následně zkoumány a pomocí makroskopu u nich bude provedeno ztotožnění se zbraní, z nichž střely pocházejí. Cílem je na každé střele najít rozdílné stopy, které dokážou, že střely nalezené na místě činu vyšly ze stejné zbraně, jako střely zkušební. Výsledky bychom se chtěli přiblížit pracím zkušených balistických znalců a porovnat jaké jsou mezi nimi rozdíly. Cílem je nejen nalezení různých markantů na různě deformovaném střelivu, ale také ověření, zda komparačního makroskopu BSC – 300 je k dané komparaci vhodný a schopný. Mezi další cíle můžeme zařadit získání nových znalostí v oblasti balistického zkoumání a osvojení si základních principů používání komparačního makroskopu.
První část bakalářské práce se zabývá balistikou a jejím rozdělením na vnitřní, přechodovou, vnější, terminální a postterminální. Dále konstrukcí střely kulového náboje, členěním balistických stop a jejich zkoumáním. Druhá část práce je věnována experimentu.
Jsou v ní popsány jednotlivé přístroje a samotný experiment, který se skládal z nástřelu střel, jejich zkoumání a následného vyhodnocení.
2
Rešerše použité literatury
Při zpracovávání bakalářské práce, bylo využito hlavně následujících pramenů literatury.
KNEUBUEHL, Beat P. Balistika: střely, přesnost střelby, účinek. Praha: Naše vojsko, c2013. ISBN 80-206-0749-8.
Kniha se zabývá problematikou dějů ve zbrani, pohybem, konstrukcí a účinkem střely. Je rozdělena do šesti hlavních kapitol, ve kterých se zaobírá fyzikálními základy, základy nauky o zbraních a střelivu, balistikou, kritérii zásahu, střelou a jejich účinkem.
PLANKA, Bohumil. Kriminalistická balistika. Plzeň: Vydavatelství a nakladatelství Aleš Čeněk, 2010, 660 s. ISBN 978-80-7380-036-9.
Publikace je zaměřena na kriminalistickou balistiku, je rozdělena na teoretickou, metodickou a praktickou část. Obsahuje spoustu obrázků, schémat a tabulek, jež vedou k lepšímu vysvětlení dané problematiky. V práci bylo nejvíce čerpáno z praktické části této publikace, která je nejobsáhlejší.
BIGDELI, S; DANANDEH, H; MOGHADDAM, ME. A correlation based bullet identification method using empirical mode decomposition. FORENSIC SCIENCE INTERNATIONAL [online]. ELSEVIER IRELAND LTD, ELSEVIER HOUSE, BROOKVALE PLAZA, EAST PARK SHANNON, CO, CLARE, 00000, IRELAND, 2017, 278, 351-360 [cit. 2018-02-07]. DOI: 10.1016/j.forsciint.2017.07.032. ISSN 0379- 0738.
Článek se zabývá zkoumáním mikrostruktur vzniklých na střele po opuštění hlavně. Navrhuje novou metodu, která používá soubor empirických způsobů rozkladu, jako je předzpracování algoritmu pro vyčlenění a extrakci prvku. Metoda dosáhla lepších výsledků ve srovnání se dvěma běžnými metodami v oblasti automatické identifikace střely.
LU, J; WU, SH; YANG, KC; XIA, M. Automated bullet identification based on striation feature using 3D laser color scanner. OPTIK [online]. ELSEVIER GMBH, URBAN &
FISCHER VERLAG, OFFICE JENA, P O BOX 100537, 07705 JENA, GERMANY, 2014, 125(10), 2270-2273 [cit. 2018-02-07]. DOI: 10.1016/j.ijleo.2013.10.065. ISSN 0030-4026.
3 Článek se zabývá automatickou identifikací střely pomocí 3D digitálních zobrazení získaných laserovým barevným skenerem na základě rýhových stop na střele.
Výsledky experimentu dokazují, že použitý algoritmus je schopný správně najít kulky s vysokou stopovou podobností a dokáže ji úspěšně identifikovat.
XIE, F; XIAO, S; BLUNT, L; ZENG, W; JIANG, X. Automated bullet-identification system based on surface topography techniques. WEAR [online]. ELSEVIER SCIENCE SA, PO BOX 564, 1001 LAUSANNE, SWITZERLAND, 2009, 266(5-6), 518-522 [cit.
2018-02-07]. DOI: 10.1016/j.wear.2008.04.081. ISSN 0043-1648.
Článek pojednává o automatizovaných identifikačních systémech, které spojují tradiční srovnávací mikroskopy s digitálními fotoaparáty, počítači, databázemi a technikami analýzy obrazu. Poukazuje na 3D digitální zobrazení povrchové topografie a navrhuje 3D kvantitativní přístup k identifikaci střel. Která vede k získání povrchové topografie celé střely pro její následnou analýzu a identifikaci.
4
1 Balistika
Balistika je vědecká disciplína zkoumající vržená tělesa a jejich dráhy letu. Název balistika je odvozen od slova „ballo“ - vrhat. Autoři prvních teoretických bádání byli v 15. století Leonardo da Vinci a v 16. století Galileo Galilei. Postupem času docházelo ke zkoumání jevů, které souvisely s palnými zbraněmi. Počáteční měření rychlosti střely se poprvé uskutečnilo v 18. století s použitím balistického kyvadla. K popisu dějů v hlavni palné zbraně a zformulování prvních rovnic došlo v 19. století. Ve 20. století byla pozornost upřena na koncovou balistiku střely a to díky nástupu obrněných vozidel během 1. světové války. V průběhu let se vyvinula dílčí odvětví balistiky:
vnitřní balistika – zkoumá děje, které probíhají při výstřelu v hlavni palné zbraně,
přechodová balistika – zaobírá se pohybem střely a veškerými rušivými jevy, které na střelu na ústí hlavně působí,
vnější balistika – zabývá se dráhou střely a ději, které ve vzduchu pohyb střely ovlivňují,
koncová (terminální) balistika – zkoumá pohyb střely a jejich fragmenty v cíli.
[3] [4]
Důležitou roli při dějích v hlavni a cíli hrají děje mechanické, termodynamické a vlastnosti materiálů. Fyzikální veličiny získávané balistickými experimenty nabývají extrémních hodnot, které se v jednotlivých skupinách značně odlišují. Srovnání řádu hodnot veličin v jednotlivých odvětvích balistiky jsou uvedeny v tabulce 1. [3]
Tabulka 1 Srovnání řádu hodnot veličin měřených v balistice [3]
Vnitřní balistika Vnější balistika Terminální balistika
Tlaky [bar] 2000 – 4000 0,5 – 1,0 10 000
Síly [kN] 10 – 15 0,001 100
Doba trvání [ms] 0,5 – 1,5 100 – 500 0,1 – 1
Zrychlení [𝑚
𝑠2] 500 000 – 2 000 000 -200 – (-400) -10 000 000
Teploty [°C] 2000 - 3000 -20 – 40 Až několik 1000
5 1.1 Vnitřní balistika
Vnitřní balistika zkoumá děje, probíhající v hlavni při výstřelu. Děj v hlavni, je velmi krátký. Působí zde velké síly, zrychlení a dosahuje vysokých teplot (viz tabulka 1).
Zmáčknutím spouště při výstřelu dochází k uvolnění bicího ústrojí zbraně. Zápalník dopadne na dno zápalky, kde se tímto mechanickým nárazem iniciuje zápalková slož.
Vlivem vzniklého plamene a horkých plynů dojde k zažehnutí střelného prachu.
V ideálním případě, by mělo dojít k okamžitému vznícení všech prachových zrn ve stejnou chvíli. Horkými spálenými plyny je v nábojové komoře generován vysoký tlak. Ve chvíli, kdy je tlakem v nábojnici překonán počáteční tlak, je střela z ústí nábojnice uvolněna. Po dosažení nejvyšší rychlosti střely tlak způsobí její urychlení. Se zvyšujícím se tlakem plynů, vzrůstá i rychlost hoření střelného prachu, čímž je docíleno dalšího zvýšení tlaku.
Při tomto tlakovém působení dochází ke zvyšování rychlosti a kinetické energie střely.
Pohyb střely způsobí zvětšení prostoru v hlavni, který slouží pro spalné plyny. V oblasti dna střely je docíleno snížení tlaku. Až se přírůstek volného objemu rovná přírůstku plynů, dosáhne tlak maximální hodnoty. Tlak postupně klesá, do vyhoření prachové náplně.
Rychlost střely uvnitř hlavně se mění od hodnoty nula při iniciaci náboje, až po hodnotu úsťové rychlosti, kdy střela hlaveň opouští. [3] [9]
1.2 Stanovení rychlosti střel
Stanovení rychlosti střely bylo v minulosti prováděno pomocí balistického kyvadla. Jedná se o nejstarší fyzikální metodu, která sloužila k měření pomalu letících střel. Prvním mechanicko-elektrickým přístrojem pro stanovení rychlosti střel byl gravitační chronograf Boulengé. Jeho princip spočíval v rovnosti času letící střely a volně padající ocelové tyče.
V dnešní době stanovujeme rychlost střely dvojím způsobem. Průlet střely je detekován ve dvou bodech dráhy a mezi těmito body je změřena doba letu, ze které je spočtena střední rychlost. K detekci se používají optoelektrická hradla, nebo laserová závora. Modernějším způsobem je měření rychlosti střely od opuštění ústí hlavně až po zasažení cíle. K měření se používá Dopplerův radar, který je umístěn na hlavni, nebo v blízkosti zbraně. [9]
6 1.3 Přechodová balistika
Přechodová balistika se zabývá oblastí před ústím hlavně, kde plyny vytékající z ústí hlavně působí na střelu. Při opouštění střely ústí hlavně, je úsťový tlak plynů relativně vysoký. Rozdíly mezi úsťovým a atmosférickým tlakem, vedou k velice rychlému proudění plynů, což má za následek ovlivnění letící střely a poté i zpětné působení na zbraň i střelce. Ještě před výletem střely, dochází z ústí hlavně k prvnímu výtoku plynů. Je to způsobeno vytlačováním vzduchu střelou z vývrtu hlavně. Následují prachové plyny předbíhající střelu v důsledku netěsností. Tyto plyny jsou okolním vzduchem natolik zpomaleny, že je střela předběhne. Po průchodu střely, se plyny rozpínají do okolí. Plyny opouštějící ústí hlavně mají vyšší rychlost než je rychlost střely. Doprovodnými jevy jsou tlaková a rázová vlna, světelné jevy a zpětný ráz. [3] [9]
1.4 Vnější balistika
Vnější balistika se zabývá pohybem střely od opuštění ústí hlavně až po její dopad na terén, nebo překážku. Při pohybu je střela ovlivněna převážně tíhovou silou a silou odporu vzduchu. Působí na ni i další rušivé vlivy, které mají vliv na změnu dráhy. Dráha, po které střela putuje, má tvar balistické křivky. Střela vystřelená nahoru pod ostrým úhlem dosáhne vrcholu své dráhy, tíhovou silou je dráha zakřivena směrem dolů a odporem vzduchu je zpomalena. [3] [9]
Odpor vzduchu
Jednou ze základních sil působících na letící střelu je odpor vzduchu. Je charakteristický dynamickým tlakem a součinitelem odporu vzduchu.
Dynamický tlak
Dynamický tlak je v balistice používán jako vztažný tlak, který slouží k vyjádření veškerých působících sil a momentů. Hustota vzduchu se podle počasí a výšky pohybuje v rozmezí 1,0 - 1,2 kg/m3.
Součinitel odporu vzduchu
Při stanovení dráhy střely je rozhodujícím faktorem velikost síly, která na střelu působí. Síla je dána součinem tlaku, jenž působí na povrch tělesa a velikostí plochy, která je tlaku vystavena. Plocha je nazývána jako vztažná a je rovna ploše příčného průřezu
7 střely. Při vynásobení vztažné plochy a dynamického tlaku získáme hodnotu vztažné síly.
Poměrem odporu dynamického tlaku a skutečného odporu střely získáme součinitel odporu vzduchu. Rozložení působení tlaku i jeho působení na plochu je značně závislé na tvaru střely a rychlosti jejího obtékání. [3]
Tíhová síla
Tíhová síla je základní síla, která působí na letící těleso. Vyvolává zakřivení výsledné dráhy střely. Jelikož je v souřadném balistickém systému osa y orientována nahoru, tudíž proti směru působení tíhy Země, je hodnota tíhové síly záporná. Výsledná síla je dána tíhovou silou a odporem vzduchu. Odpor vzduchu je orientován proti letu střely a vyvolává pokles rychlosti. Tíhová síla je orientovaná kolmo k letu střely a způsobuje zakřivení dráhy. [3]
Síly vyvolané vlastním pohybem střely
Rotačně stabilizované střely vykonávají vlastní velmi složitý pohyb kolem svého těžiště. Jeho nejdůležitějším prvkem je rotační pohyb kolem podélné osy. Díky němu při působení síly nedochází k vychylování střely do směru působící síly, ale kolmo na něj.
Pohyb rotačně stabilizované střely můžeme rozdělit na precesi a nutaci. Precesním pohybem střely je pohyb, kdy podélná osa střely opisuje kuželovou plochu, jež leží v ose směru posuvného pohybu. Nutační pohyb je způsoben kmitáním střely kolem měnící se příčné osy.
Pokud pohyb střely způsobí, že podélná osa střely začne sledovat tečnu k dráze střely, dochází k dalšímu otočnému pohybu. Tímto pohybem je vyvoláno příčné proudění, které vede ke vzniku síly, jenž u pravotočivé střely míří doleva a u levotočivé střely doprava.
Při průběhu precesního pohybu a otáčení střely okolo horizontální příčné osy, dochází k odchýlení pravotočivé střely doprava a levotočivé střely doleva. [3]
1.5 Terminální balistika
Terminální, neboli koncová balistika zkoumá působení střely na cíl a její pronikání do něj. Podle kontaktu střely s cílem rozeznáváme několik základních typů.
8
PRŮSTŘEL – je charakterizován vstřelovým otvorem, který je střelným kanálem spojen s otvorem výstřelovým. Při průstřelu se střela nalézá v prostoru za cílem.
Vzdálenost střely od cíle je dána její zbytkovou energií.
ZÁSTŘEL – je typický vstřelovým otvorem s neprůchozím střelným kanálem, na jehož konci se s největší pravděpodobností vyskytuje střela.
NÁSTŘEL – jedná se o styk střely s povrchem cíle, podle kterého rozlišujeme nástřel kolmý a šikmý. Kolmý nástřel je charakteristický mělkou prohlubní na povrchu a střelou nalézající se před cílem. Šikmý nástřel vzniká, pokud střela na povrch dopadá pod malým úhlem. Dochází k odrazu střely a změně její dráhy letu. Střela se tak nalézá v širokém prostoru rozptylu drah, daleko za cílem.
POSTŘEL – je dán zasažením povrchu cíle (těla) tečně. Střela na těle zanechá krátký otevřený střelný kanál, sedření kůže či oděrku a dále pokračuje v letu po téměř nezměněné dráze.
Primární druhy kontaktu střely s cílem jsou graficky znázorněny na obrázku 1. [9]
Obrázek 1 Grafické znázornění primárních druhů kontaktu střely s cílem [9]
9 Vysvětlení terminologie týkající se terminální balistiky.
Vstřelová strana – ke střelci bližší strana cíle, do které letící střela vniká.
Charakteristickým rysem vstřelové strany, je obsah informací o střele a střelbě.
Výstřelová strana – strana cíle, z níž střela při dostatečné energii vystupuje a pokračuje v letu. Na této straně nám střela zanechá informace o její zbytkové energii.
Vstřelový otvor – při vnikání střely do cíle dochází v tomto místě k porušení povrchu.
Z otvoru jsme schopni získat informace o typu střely, jejím materiálu a ráži, popřípadě vzdálenost samotné střelby. Dalšími informacemi jsou údaje o vodící části vývrtu hlavně, z níž byla střela vystřelena.
Výstřelový otvor – když střela opouští cíl, dochází v tomto místě k porušení jeho povrchu. Otvor obsahuje informace o zbytkové energii střely na výstupu, kde také může zanechat otěry z materiálu střely.
Střelný kanál – je spojením vstřelového a výstřelového otvoru, v případě uvíznutí střely v cíli, je to spojení vstřelového otvoru a místa, kde střela v cíli uvízla. Je dán dočasnou a trvalou dutinou. Jen ve výjimečných případech je střelný kanál přímý. Je to způsobeno hledáním cesty nejmenšího odporu, a proto střela výrazně mění svůj směr dráhy. Kanál obsahuje informace o střele a také o jejím účinku.
Stopa nástřelu – je specifická balistická stopa s tvarovou různorodostí. Při šikmém nástřelu má stopa protáhlý tvar. V závislosti na parametrech střely, úhlu dopadu a materiálu překážky se mění její šířka, délka a hloubka. Stopa nástřelu nám poskytuje informace o materiálu střely, konstrukci a typu střely, vodící části vývrtu hlavně a dráze střely. V některých případech lze provést individuální identifikaci střely, jež nástřel způsobila. [9]
1.6 Postterminální balistika
Zkoumá otázky a děje, probíhající poté, co střela či její fragmenty (úlomek pláště, ocelové nebo olověné jádro), nebo fragmenty cíle opustí nestabilizovaně cíl. Neplatí zde zákonitosti vnější ani terminální balistiky (střela je deformovaná, fragmenty jsou nepravidelného tvaru…), proto je nutné k řešení použít experimentální přístup, využitím techniky obrazového záznamu (rychlou fotografií, nebo rychlým digitálním videozáznamem). [9]
10
2 Střelivo
Střelivem souhrnně označujeme náboje, nábojky a střely do střelných zbraní. Pro potřeby bakalářské práce se blíže seznámíme s jednotným střelivem přesněji s jednotnou střelou, kterou poté budeme v praktické části zkoumat a porovnávat s ostatními střelami.
[4]
2.1 Konstrukce střely kulového náboje
Kulový náboj je zpravidla tvořen střelou, hnací složí, zápalkou a nábojnicí, které jsou spojeny v jednom celku. Řez jednotlivých částí kulového náboje je znázorněn na obrázku 2.
Střela – se obvykle skládá z olověného či ocelového jádra, které může být potaženo měděným, nebo mosazným pláštěm. Při plném potažení střely ji nazýváme plášťovou a při částečném poloplášťovou. Střela také může být celoolověná, nebo celá vysoustružená z kovu.
Hnací slož – neboli výmetná náplň slouží k vymetení střely ze zbraně. Jedná se o bezdýmný střelný prach, který může být jednosložkový na bázi nitrocelulózy, nebo dvousložkový nitroglycerinový či diglykólový. Při hoření prachu dochází k uvolnění velkého množství plynů, čímž je střele dodána energie potřebná pro výstřel.
Zápalka – je využívána u nábojů s okrajovým a středovým zápalem. V nábojích se středovým zápalem je umístěna zápalková slož, která zapálí výmetnou náplň (po iniciaci úderníku). U okrajového zápalu je zápalková slož uložena v okraji dna nábojnice. Příklad okrajového a středového zápalu je vyobrazen na obrázku 2.
Nábojnice – slouží k udržení celého náboje pohromadě a ochraně výmetné náplně před vlhkem. Je vytvořena z kovového materiálu a může být válcovitého, lehce kuželovitého či lahvovitého tvaru. Ve spodní části nábojnice je okraj, drážka, nebo jejich kombinace, která slouží ke snadnějšímu vytahování prázdné nábojnice, nebo náboje z nábojové komory. [3] [9] [7]
11
Obrázek 2 Kulový náboj se středovým zápalem (vlevo), Malorážkový náboj s okrajovým zápalem (vpravo) [7]
3 Balistické stopy
Balistické stopy jsou odrazem podrobnosti děje, probíhajícím v souvislosti s použitím střelné zbraně a jsou zkoumány balistickým znalcem. [9]
3.1 Členění balistických stop
Balistické stopy lze členit podle různých znaků do několika skupin. Třídění podle charakteru balistických stop:
Mechanické stopy – jsou stopy nalezené na povrchu střel a nábojnic. Vznikají při manipulaci se zbraní, nebo při samotném výstřelu. Obsahují znaky, jako jsou vtisky, rýhy a jiné stopy, díky kterým můžeme určit skupinovou příslušnost zbraně a následně zbraň identifikovat.
Technologické stopy – u střeliva se může jednat o podomácku vyrobené či přebíjené náboje. U zbraní to jsou úpravy již znehodnocených zbraní a jiné dodatečné změny součástek.
Destrukční stopy – se vyskytují na cílech, překážkách, střelivu, ale i na havarovaných zbraních. Může se jednat např.: o tepelné či silové účinky.
12
Materiálové stopy – se vyskytují ve formě otěrů a fragmentů kovů, kousků biologických tkání, nebo jako částice organických a anorganických látek. Tyto stopy můžeme najít na povrchu střely, v nitru nábojnice, na zbrani, osobách a jiných místech.
Datové stopy – jsou specifická data, která mohou být ve formě objektivní informace, jako jsou obrazové a zvukové záznamy z místa činu, nebo ve formě subjektivní informace např.: výpovědi svědků. [9]
Mezi další členění balistických stop můžeme zařadit jejich třídění podle doby vzniku v jednotlivých oblastech balistiky. V prenatální balistice se jedná o stopy vzniklé úpravou a výrobou zbraně, nebo střeliva, dále nabíjením a vybíjením náboje, či vzpříčením náboje. Ve vnitřní balistice se stopy nalézají na zápalce, nábojnici a střele. Mohou se zde vyskytovat i další stopy, jako je vzpříčení nábojnice, havárie zbraně, nebo produkty výstřelu. V oblasti přechodové balistiky, jsou to stopy vzniklé zplodinami výstřelu.
Stopami ve vnější balistice jsou obrazové a akustické informace, nebo stopy povýstřelových zplodin. V terminální balistice se jedná o stopy zásahu, účinku v cíli, nebo účinnosti střelby. Balistika a účinek střely za cílem, účinek a balistika sekundární střely jsou stopy, které se týkají postterminální balistiky. [9]
3.2 Výskyt balistických stop na povrchu jednotné střely
Nejdůležitější stopy potřebné pro identifikaci zbraně, jsou ty, které na střele zanechá vodící část vývrtu hlavně (viz. Obrázek 3 a 4). Drážkování hlavně zanechává na střele stopy polí a drážek, tyto mikronerovnosti stěny hlavně nazýváme markanty. Mimo drážkované hlavně existují i hlavně s hladkým a mnohoúhelníkovým vývrtem. Při zkoumání střely se zaměřujeme na počet polí, jejich šířku, profil a šířku drážek a úhel stoupání drážek. Výsledky měření se zapisují ve tvaru, jehož podoba může bát následovná:
6/L/2,2/3,1
Z čehož vyplývá, že se jedná o šestidrážkový vývrt s levotočivým stoupáním, jehož šířka stopy pole je 2,2 mm a šířka stopy drážky 3,1 mm. Vzorec nám umožňuje zúžit množství prověřovaných modelů zbraní. [9]
13
Obrázek 3 Stopy na střele, pravotočivého a levotočivého vývrtu [9]
(1 – hrana přiškrcení střely v nábojnici, 2 – stopa zatížení hrany, 3 – stopa odlehčení hrany)
Obrázek 4 Stopy na střele [9]
(1 – šířka stopy pole, 2 – střední délka stopy pole, 3 – úhel stopy pole, 4 – markanty pole, 5 – markanty drážky, 6 – stopa prokluzu, 7 – šířka stopy prokluzu)
3.3 Balistické zkoumání
Balistické zkoumání lze rozdělit na oblast identifikačního a neidentifikačního ověřování zbraní a střeliva. U identifikačního zkoumání je jedná o určení skupinové a podskupinové příslušnosti. Skupinová identifikace slouží k určení modelu a druhu zbraně, z které pocházejí zajištěné střely, nebo nábojnice. Při zkoumání nábojnice je možné vymezit okruh hledaných zbraní podle následujících parametrů:
délka, ráže a tvar nábojnice
14
druh dna nábojnice (okrajová, bezokrajová nábojnice, nebo s drážkou pro vyhazovač)
tvar a umístění zápalky
materiál nábojnice
značky na dně nábojnice.
U střely dochází nejdříve ke zkoumání charakteristik, jako je ráže, tvar, hmotnost, použitý materiál, tvar dna střely a tvar špičky střely. Následně se zkoumají stopy zanechané vodící částí vývrtu hlavně (viz. Odstavec 3.2). K podskupinové příslušnosti dochází při výrobě nových zbraní, které mají blízká výrobní čísla, a tudíž u nich vzniká shodnost a výrazná podobnost identifikačních znaků jak na střele, tak i na nábojnici. Neidentifikační ověřování u zbraní zjišťuje původ, výrobce, druh, model, výrobní číslo, rok výroby, technický stav zbraně, nebo její úpravy. Stejně tak i u nábojů dochází ke zjišťování jejich výrobci, druhu, roku výroby a typu zbraní, pro které jsou určeny. Při zkoumání střeliva, se zjišťuje rychlost střely, výkon střeliva, nebo příčiny selhání náboje. Zkoumání střeliva zahrnuje i problematiku účinků střel a jejich účinnosti. Mezi neidentifikační ověřování řadíme i zajišťování směru střelby, dráhy, vzdálenosti střely a střelcovo stanoviště. [11]
3.4 Komparace dvou střel v minulosti a dnes
Na záznamech dochovaných z roku 1929, které uvádí Bohumil Planka v knize Kriminalistická balistika, můžeme vidět komparační snímek dvou střel, za použití sádrových odlitků (viz. Obrázek 5). Nejprve byl proveden odlitek střely z místa činu a zkušební střely. Odlitky byly vyfotografovány a následně u nich byla provedena komparace těchto dvou střel. Pokud bychom snímek sádrových odlitků porovnali s komparacemi provedenými balistickými znalci dnešní doby, dá se jednoznačně říci, že technologie používané v dnešní době jsou výrazně přesnější a rychlejší. Komparační snímky dnešní doby můžeme vidět na obrázcích 6 – 10.
15
Obrázek 5 Dokumentace střely z roku 1929, pomocí sádrového odlitku [9]
Obrázek 6 Úspěšná komparace dvou střel, pomocí přístroje BalScan [9]
16
Obrázek 7 Úspěšná komparace dvou střel, zkušební střela (vlevo), střela z místa činu (vpravo) [6]
Obrázek 8 Úspěšná komparace dvou střel [9]
17
Obrázek 9 Komparace dvou střel [9]
Obrázek 10 Komparace dvou střel [2]
18 3.5 Identifikace střely založená na korelaci pomocí empirického způsobu
rozkladu
Jak již bylo zmíněno, metod týkajících se balistického zkoumání střely je mnoho a jsou neustále vyvíjeny a zdokonalovány. Jednou z takových metod může být například identifikace střely založená na korelaci pomocí empirického způsobu rozkladu.
Naskenovaná střela je převedena do 2D obrazu (viz. Obrázek 11) a pomocí vysoké citlivosti detektoru okrajů je získán obraz okrajových vzorů (viz. Obrázek 12).
Obrázek 11 2D obraz šedé úrovně povrchu střely [1]
Tento obraz je následně zadán do algoritmu detektoru úhlu založeného na radonové transformaci. Je vygenerován signál obrazu (viz. Obrázek 13), z kterého jsou postupně vytříděny cenné informace a zároveň odstraněny informace nedůvěryhodné. [1]
Obrázek 12 Výsledek detekce, pomocí okrajového detektoru [1]
19
Obrázek 13 Vygenerovaný signál obrazu [1]
Jako další metody můžeme zmínit automatickou identifikaci střely založenou na rýhovém značení s využitím 3D laserového barevného skeneru [5], nebo automatizovaný systém identifikace střel založený na metodě povrchové topografie [12].
4 Praktická část
Na základě experimentů, provedených na balistické lince, byly získány střely po průchodu námi zvolených druhů materiálů. Následně byla provedena analýza střeliva a jeho ztotožnění s použitou zbraní za pomoci komparačního makroskopu BSC – 300.
4.1 Komparační makroskop BSC - 300
Komparační makroskop je přístroj, který umožňuje pohledem do jedné optické sady zobrazit obraz z pravého a levého zorného pole. V módech krájení, spojování nebo překrývání zorných polí docílíme efektivního porovnání dvou nebo více vzorků. Výkonné zvětšení pomáhá zaznamenat rozdíly mezi malými a podobnými objekty.
Použití tohoto typu přístroje je vhodné pro policejní stanice, prokurátory a soudní orgány, kde může sloužit k identifikaci otisků prstů, povýstřelových stop a stop po vniknutí nářadím. Další použití je vhodné pro výukové účely na univerzitách, pro banky, archeology, biologický výzkum a jiná odvětví. Makroskop je vyobrazen na obrázku 14.
Informace týkající se komparačního makroskopu byly převzaty z návodu ke komparačnímu makroskopu, který je uveden v příloze č. 1.
20
Obrázek 14 Komparační makroskop BSC – 300 [vlastní]
Technické parametry
Technické parametry komparačního makroskopu typu BSC – 300, jsou popsány v tabulce 2. Na obrázku 15 je vyobrazen popis jednotlivých částí komparačního makroskopu. Tabulka a obrázek, byly převzaty z návodu ke komparačnímu makroskopu, který je uveden v příloze č. 1.
Tabulka 2 Okuláry a parametry objektivu
21
Obrázek 15 Komparační makroskop
1. Vypínač 2. Knoflík nastavení světla 3. Hrubý knoflík pro nastavení ostření 4. Knoflík horizontálního posunu 5. Knoflík zdvihu stolku 6. LED zdroj světla 7. Objektiv 8. Revolver pro 6 objektivů 9. Okénko dělicí čáry 10. Knoflík nastavení dělicí čáry 11. Videotubus 12. CCD (volitelný) 13. Adapter na fotoaparát 14. Fototubus 15. Okuláry 16. Binokulární tubus 17. Tělo mostu 18. Halogenový zdroj chlazený 19. Rotační a naklápěcí deska stolku 20. Horizontální pracovní stolek 21. Knoflík posunu v ose X 22. Knoflík posunu v ose Y 23. Řídící jednotka 24. Polarizátor 25. Analyzátor 26. Koaxiální světlo 27. 0.4X objektiv 28. Zelený filtr 29. Červený filtr 30. Mřížka zvětšení.
22 Postup při měření s komparačním mikroskopem BSC – 300
Po uvedení přístroje do chodu, si zapneme zdroje halogenových i led světel.
Upravíme si binokulární tubus, podle vlastní potřeby. Pokud se rozhodneme objekty sledovat pomocí programu Digital Camera Viewer, není nutné tubus upravovat. Je však nutné pohybem zástrčky na pravé straně od tubusu nastavit digitální pohled, který se nám v tu chvíli přenese na obrazovku počítače. V tuto chvíli je přístroj připraven k použití. Na pracovní stoly si vložíme, popřípadě upevníme zkoumaný objekt. Upevňování zkoumaného objektu docílíme pomocí různých druhů držáků. Nejdůležitější částí je nasvícení objektu, kterého docílíme pomocí zdrojů led nebo halogenových světel. Světla můžeme naklánět ve všech směrech a je možná i regulace svítivosti podle potřeb zkoumání. Při zkoumání můžeme využít šesti druhů objektivů, při každé změně objektivu je nutné upravit polohu výšky pracovního stolu, abychom docílili zaostření vzorku. Práce s makroskopem je zdlouhavá a při jeho používání je nutné mít cit pro jeho ovládání. Každý pohyb s jakoukoliv částí přístroje znamená výraznou změnu na výsledném obrazu.
Kompletní návod k přístroji, ve tvaru jak jej firma k přístroji dodala, je uveden v příloze 1.
4.2 Použitá zbraň a střelivo
Pro experiment byla zvolena Samonabíjecí pistole Heckler & Koch HK USP 9mm x 19 Luger (viz. Obrázek 16). Jedná se o univerzální samonabíjecí pistoli vyvinutou německou zbrojovkou Heckler & Koch koncem 20 století, která měla sloužit jako služební zbraň ozbrojeným složkám. Zbraň byla postupně vyvíjena a byla dostupná v různých provedeních. Využití našla v ozbrojených složkách i na civilním trhu. [7]
Obrázek 16 Samonabíjecí pistole Heckler & Koch HK USP 9 mm x 19 Luger (pravý a levý pohled) [vlastní]
23 Základní parametry
Ráže: 9mm Luger
Celková délka: 194 mm
Délka hlavně: 108 mm
Hmotnost: 715g bez zásobníku a 770g s prázdným zásobníkem Kapacita zásobníku: 15 nábojů
Pro účely experimentu bylo použito střeliva 9 mm LUGER FMJ od českého výrobce Sellier & Bellot. Jedná se o střelivo s celoplášťovou střelou a olověným jádrem, jehož hmotnost je 7,5 g (viz. Obrázek 17). Průměrná úsťová rychlost střel, jež byla naměřena pomocí optoelektrického hradla, je 375,7 m/s. Tomu odpovídá energie 529,21 J.
Obrázek 17 Náboje 9 mm LUGER STV [vlastní]
24 4.3 Balistická linka
Balistická linka se skládá ze tří částí. V přední části se nachází zařízení pro uchycení zbraně, do kterého ji lze bez jakýchkoli úprav upevnit. Upevňuje se pomocí šroubů a držáků. Polohu zbraně je možné nastavit podle potřeby zásahu střely v cíli. Po výstřelu prochází střela přes optoelektrická hradla HS – 02, která nám poskytnou informace o rychlosti letící střely. Rychlost je měřena na začátku a konci průletu branami hradel. Výsledkem je grafické znázornění křivky, jež vyjadřuje zastínění přijímače proti vysílači v bráně (viz. Obrázek 18). Poslední částí je kontejner pro zachycení střely v cíli.
Po průchodu střely materiálem je zachycena do skládané vaty a přířezů. Balistická linka je vyobrazena na obrázku 19.
Obrázek 18 Grafické znázornění průletu střely hradly [vlastní]
25
Obrázek 19 Balistická linka[vlastní]
4.4 Nástřel vzorků
Střely, které jsou nalezeny na místě činu, projdou ve většině případů určitým druhem materiálů. U vybraných běžně dostupných materiálů byl proveden průstřel s následným zachycením této střely. Střelba se uskutečnila na balistické lince s použitím již zmíněné zbraně Heckler & Koch a střeliva 9 mm LUGER. Střely se po průchodu zvolenými materiály zachytily do skládané vaty a přířezů umístěných v záchytném kontejneru. Jako zkoušený materiál sloužilo vepřové koleno, u kterého byl proveden průstřel nejprve přes maso i kost a poté jen přes maso. Dále hliníkový a ocelový plech, plexisklo, bukové dřevo a dřevotříska.
26 Uzené vepřového koleno – průchod masem i kostí
Při střelbě na testovaný vzorek prošla střela přes maso i kost. Z části deformovaná střela se zachytila v záchytném kontejneru. Fotografii vzorku s vstřelovým otvorem a následné zachycení střely je znázorněno na obrázku 20. Při průchodu střely skládanou vatou docházelo k odtrhávání kousků vaty, které před sebou střela tlačila, až do místa kde se zastavila. Ukázka odtržených kousků je vyobrazena na obrázku 21. Střela se zastavila ve vzdálenosti 16 cm od výstřelového otvoru.
Obrázek 20 Prostřelené uzené vepřové koleno (vlevo), Zachycení střely v kontejneru (vpravo) [vlastní]
Obrázek 21 Vytržené kousky vaty [vlastní]
Uzené vepřové koleno – průchod masem
U druhého vzorku prošla střela pouze masem a zachycení proběhlo ve vzdálenosti 24 cm od výstřelového otvoru vzorku. Střela jevila známky deformace, nikoliv však v takovém rozsahu jako tomu bylo u prvního vzorku.
27 Hliníkový plech o tloušťce 1,02 mm
Průchod střely hliníkovým plechem zanechalo na výstřelové straně vzorku prohnutí ve směru střely. Vstřelový a výstřelový otvor je znázorněn na obrázku 22. Střela se zastavila ve vzdálenosti 47 cm od výstřelového otvoru vzorku a nejevila známky deformace.
Obrázek 22 Hliníkový plech, vstřelový otvor (vlevo) a výstřelový otvor (vpravo) [vlastní]
Ocelový plech o tloušťce 1,02 mm
Střela zanechala prohnutí na výstřelové straně materiálu, jako u předchozího vzorku. Nikoliv však v takovém rozsahu. Na obrázku 23 můžeme vidět vstřelový a výstřelový otvor zanechaný střelou po průchodu materiálem. Střela se zachytila ve vzdálenosti 43 cm od výstřelového otvoru vzorku a její vrcholek byl obalen materiálem, kterým prošla.
28
Obrázek 23 Ocelový plech, vstřelový otvor (vlevo) a výstřelový otvor (vpravo) [vlastní]
Plexisklo o tloušťce 3,7 mm
Střela po průniku materiálem zanechala viditelnou destrukci v okolí vstřelového a zejména výstřelového otvoru kde bylo viditelné vytržení částí materiálu ve směru letící střely (viz. Obrázek 24). Zastavila se ve vzdálenosti 33 cm od výstřelového otvoru a nejevila známky deformace. Ve stopách od vývrtu hlavně obsahovala zbytky materiálu, jímž pošla.
Obrázek 24 Plexisklo, vstřelový otvor (vlevo) a výstřelový otvor (vpravo) [vlastní]
29 Deska bukového dřeva o tloušťce 4,06 mm
Průstřel materiálu způsobil jeho deformaci v místě výstřelového otvoru. Ve směru střely byly vytrženy třísky dřeva, které můžeme vidět na obrázku 25. Střela se zastavila ve vzdálenosti 14 cm od výstřelového otvoru a měla mírně zploštělý tvar.
Obrázek 25 Bukové dřevo, vstřelový otvor (vlevo) a výstřelový otvor [vlastní]
Dřevotřísková deska o tloušťce 1,82 mm
Jako u předchozího vzorku, tak i tady zanechala střela po průchodu materiálem deformaci oblasti výstřelového otvoru, kde bylo viditelné vytržení kusu dřevotřísky ve směru letící střely (viz. Obrázek 26). Zastavila se ve vzdálenosti 35 cm od výstřelového otvoru a nejevila známky deformace.
Obrázek 26 Dřevotřísková deska, vstřelový otvor (vlevo) a výstřelový otvor (vpravo) [vlastní]
30 V následující tabulce 3 jsou uvedeny rychlosti střel naměřené pomocí optoelektrických hradel a jejich energie.
Tabulka 3 Rychlosti střel a jejich energie [vlastní]
Číslo střely Rychlost [𝒎
𝒔] Energie [J]
1 377,8 535,3
2 372,8 521,2
3 377,8 535,3
4 385,3 556,7
5 370,8 515,6
6 368,1 508,1
7 376,4 531,3
Výsledkem pokusu bylo získání sedmi střel (viz. Obrázek 27), jejichž zkoumáním a ztotožňováním s použitou zbraní se budeme zabývat v kapitole 4.5 Ztotožnění použitého střeliva se zbraní.
Obrázek 27 Získané střely [vlastní]
31 4.5 Zajišťování stop na střele
Pro ukázku zajišťování stop v praxi sloužil vzorek střely, u kterého byly v návaznosti na kapitolu 3.2 Výskyt balistických stop na povrchu jednotné střely určeny stopy, které se na něm vyskytují. Rozměry nalezených stop se nacházejí v tabulce 4.
Jednalo se o celoolověnou střelu ráže 9 mm, jejíž hmotnost byla 9,4 g. Nalezené stopy vypovídaly o tom, že střela prošla 6 - ti drážkovaným vývrtem hlavně s levotočivým stoupáním.
Tabulka 4 Rozměry jednotlivých stop vyskytujících se na střele [vlastní]
Stopy na střele Rozměry
Střední délka stopy pole (viz. Obrázek 28) 11529,6 µm Šířka stopy pole (viz. Obrázek 28) 2161,8 µm
Úhel stopy pole (viz. Obrázek 29) 3,25°
Šířka stopy prokluzu (viz. Obrázek 29) 533,7 µm
Obrázek 28 Střední délka stopy pole (vlevo), šířka stopy pole (vpravo) [vlastní]
32
Obrázek 29 Úhel stopy pole (vlevo), šířka stopy prokluzu (vpravo)[vlastní]
Na obrázku 30 jsou viditelné markanty střely. Červené šipky poukazují na markanty pole, žluté na markanty drážky.
Obrázek 30 Markanty střely [vlastní]
4.6 Ztotožnění použitého střeliva se zbraní
Střely, získané průstřelem materiálů, byly podrobeny zkoumání a následně proběhlo jejich přiřazení ke zbrani, z níž pocházely. Nejprve se zjistili základní charakteristiky střel, jako je hmotnost, ráže, tvar a materiál. Poté přišlo na řadu detailní
33 zkoumání stop pomocí komparačního makroskopu BSC-300. Na každé střele se hledaly odlišné stopy, které ve výsledku prokázaly, zdali střela pochází z dané zbraně, či nikoliv.
Střely získané průstřelem materiálů získaly označení střely z místa činu (dále jen střely z MČ). U těchto střel proběhlo porovnání se zkušební střelou, která pocházela ze zbraně, u níž bylo podezření, že jejím použitím mohlo dojít ke spáchání trestného činu.
Konečné výsledky komparací byly získány objektivem se zvětšením 6X / 0,075mm. Jedná se o nejvyšší možné zvětšení u daného makroskopu. Červené šipky a čísla na komparačních snímcích slouží k lepší orientaci při ztotožňování.
Při ohledání základních charakteristik střel bylo zjištěno, že se jedná o střely, jež jsou tvořeny olověným jádrem a kovovým pláštěm. Z čehož vyplývá, že se jedná o plášťové střely. Základní charakteristiky střel jsou uvedeny v Tabulce 5.
Tabulka 5 Charakteristiky střel [vlastní]
Střela z místa činu po
průchodu Tvar střely Hmotnost [g] Ráže (průměr
střely) [mm]
Masa i kosti uzeného kolene
Pravděpodobně
ogivální 6,76 9
Masa uzeného kolene Pravděpodobně
ogivální 7,49 9
Hliníkového plechu o
tloušťce 1,02 mm Ogivální 7,52 9
Ocelového plechu o
tloušťce 1,02 mm Ogivální 7,81 9
Plexiskla o tloušťce 3,7
mm Ogivální 7,58 9
Bukovým dřevem o
tloušťce 4,06 mm Ogivální 7,57 9
Dřevotřískovou deskou
o tloušťce 1,82 mm Ogivální 7,58 9
34 Střela získaná po průchodu masem i kostí uzeného kolene
Z části deformovaná střela je vyobrazena na Obrázku 31.
Obrázek 31 Střela po průchodu masa i kosti uzeného kolene [vlastní]
Komparace střely z místa činu v její nedeformované části se zkušební střelou ukázala, že se jedná o střely, které vyšly ze stejné zbraně (viz. Obrázek 32). Proto byla komparace hodnocena jako úspěšná.
Obrázek 32 Úspěšná komparace dvou střel (střela zkušební se střelou po průchodu masa i kosti uzeného kolene) [vlastní]
35 Střela získaná po průchodu masa uzeného kolene
Částečně deformovaná střela, nikoliv však v takovém rozsahu jako střela předchozí je vyobrazena na obrázku 33.
Obrázek 33 Střela po průchodu masa uzeného kolene [vlastní]
V nedeformované části střely z místa činu byla provedena komparace se zkušební střelou, při které bylo zjištěno, že se jedná o střely, které vyšly ze stejné zbraně (viz.
Obrázek 34). Proto byla komparace hodnocena jako úspěšná.
Obrázek 34 Úspěšná komparace dvou střel (střela zkušební se střelou po průchodu masa uzeného kolene) [vlastní]
36 Střela získaná po průchodu hliníkového plechu o tloušťce 1,02 mm
Střela, po průchodu hliníkovým plechem, je vyobrazena na obrázku 35.
Obrázek 35 Střela po průchodu hliníkového plechu [vlastní]
Provedená komparace střely z místa činu se zkušební střelou zjistila, že se jedná o střely, které vyšly ze stejné zbraně (viz. Obrázek 36). Proto byla komparace hodnocena jako úspěšná.
Obrázek 36 Úspěšná komparace dvou střel (střely zkušební se střelou po průchodu hliníkového plechu) [vlastní]
37 Střela získaná po průchodu ocelového plechu o tloušťce 1,02 mm
Na vrcholku střely je viditelný zůstatek materiálu, kterým střela prošla. Střela je vyobrazena na obrázku 37.
Obrázek 37 Střela po průchodu ocelového plechu [vlastní]
Při komparaci střely z místa činu se zkušební střelou bylo zjištěno, že se jedná o střely, které vyšly ze stejné zbraně (viz. Obrázek 38). Proto byla komparace hodnocena jako úspěšná.
Obrázek 38 Úspěšná komparace dvou střel (střely zkušební se střelou po průchodu ocelového plechu) [vlastní]
38 Střela získaná po průchodu plexiskla o tloušťce 3,7 mm
Střela, po průchodu plexisklem je vyobrazena na obrázku 39.
Obrázek 39 Střela po průchodu plexiskla [vlastní]
Komparací střely z místa činu se zkušební střelou bylo zjištěno, že se jedná o střely, které vyšly ze stejné zbraně (viz. Obrázek 40). Proto byla komparace hodnocena jako úspěšná.
Obrázek 40 Úspěšná komparace dvou střel (střely zkušební se střelou po průchodu plexiskla) [vlastní]
39 Střela získaná po průchodu bukovým dřevem o tloušťce 4,06 mm
Střela jevila známky mírného zploštění a je vyobrazena na obrázku 41.
Obrázek 41 Střela po průchodu bukového dřeva [vlastní]
Komparace střel ukázala, že se jedná o střely, které vyšly ze stejné zbraně (viz.
Obrázek 42). Proto byla komparace hodnocena jako úspěšná.
Obrázek 42 Úspěšná komparace dvou střel (střely zkušební se střelou po průchodu bukového dřeva) [vlastní]
40 Střela získaná po průchodu dřevotřískovou deskou o tloušťce 1,82 mm
Střela je vyobrazena na obrázku 43.
Obrázek 43 Střela po průchodu dřevotřískové desky [vlastní]
Komparace střel ukázala, že se jedná o střely, které vyšly ze stejné zbraně (viz.
Obrázek 44). Proto byla komparace hodnocena jako úspěšná.
Obrázek 44 Úspěšná komparace dvou střel (střely zkušební se střelou po průchodu dřevotřískové desky) [vlastní]
41 4.7 Výsledky experimentu
Z výsledků experimentu vyplývá, že se materiál po průchodu střely chová různě.
V našem případě se materiály po průchodu střely lišily hlavně výstřelovým otvorem.
Plechy jevily známky prohnutí ve směru střely. U dřevotřísky a bukového dřeva bylo viditelné vytržení materiálu kolem výstřelového otvoru. Plexisklo obsahovalo deformace v okolí celého střelného kanálu, k vytržení materiálu zde došlo jak na vstřelové tak i výstřelové straně.
Po průchodu tvrdšími materiály, střely jevily známky deformace. Deformace měla různé podoby, převážně však změnu tvaru střely jako je zploštění či odnětí částí pláště střely. U některých střel se v jejich drážkách vyskytovaly zbytky materiálů, kterým střely prošly. V případě jedné střely se její vrcholek obalil částí ocelového plechu.
V návaznosti na teoretickou část, která se zabývala stopami na povrchu jednotné střely, bylo u zvolené střely provedeno určení stop, jako je střední délka stopy pole, šířka stopy pole, úhel stopy pole, šířka stopy prokluzu a markanty pole a drážek.
Střely zajištěné na MČ byly nejprve podrobeny zkoumání základních charakteristik, jako je hmotnost, tvar a ráže střely. Následovala komparace mezi zkušební střelou a střelami z MČ. Výsledkem bylo získání sedmi pozitivních komparačních snímků, z nichž je zřejmé, že střely nalezené na MČ jsou totožné se střelou zkušební. Vyplývá to z rozdílných markatů, jež byly na jednotlivých střelách z MČ nalezeny, které se shodují s markanty na zkušební střele. Ze snímků je jasné, že střely vyšly ze stejné zbraně.
Přiřazení proběhlo i u deformovaných střel, v místě jejich nejmenší deformace.
Z výsledků měření můžeme říci, že přístroj vyhověl požadavkům pro identifikaci střeliva a jeho ztotožnění s použitou zbraní. Bylo až překvapivé, že přístroj dokázal identifikovat tak deformované střely, jaké jsme mohli vidět po průchodu uzeného vepřového kolene. Objektivy jsou hodnoceny jako dostačující pro běžné zkoumání například na univerzitách. Pro detailnější pozorování by bylo vhodnější zvolit kvalitnější typ přístroje.
42 4.8 Porovnání výsledků experimentu s expertízami publikovanými
v literatuře
Při porovnání snímků námi vyhodnocených komparací se záznamem sádrových odlitků dochovaného z roku 1929, který je vyobrazen na obrázku 5 v kapitole 3.4 Komparace dvou střel v minulosti a dnes, můžeme jasně říci, že technologie používané v dnešní době jsou výrazně přesnější a rychlejší.
Pokud bychom porovnávali výsledky námi získaných komparací s výsledky komparací zkušených balistických znalců dnešní doby, které byly získány například pomocí přístroje BalScan (viz. Obrázek 6), můžeme říci, že jsme se jejich výsledkům přiblížili, avšak nevyrovnali. To může být způsobeno především vyšší kvalitou přístrojů, se kterými přichází balističtí znalci do styku a které díky výkonnějším objektivům umožňují detailnější přiblížení vzorku. V neposlední řadě, je to ovlivněno zkušenostmi, které jsou získávány dlouholetou praxí. Komparace balistických znalců v praxi můžeme vidět v kapitole 3.4 Komparace dvou střel v minulosti a dnes na obrázcích 6 -10.
43
Závěr
Cílem bakalářské práce bylo využití komparačního makroskopu k identifikaci střeliva a jeho ztotožnění s použitou zbraní. Práce byla rozdělena na teoretickou a praktickou část.
Teoretická část se zabývala terminologií, která je v souvislosti s balistikou používána, dále také konstrukcí střely kulového náboje a balistickými stopami.
V praktické části proběhlo nejprve seznámení s přístroji, které byly pro pokus použity. Byl objasněn experiment, jeho postup a cíl. Experiment vedl k získání informací o chování materiálů po průchodu střelou a jejich deformacích vyskytujících se převážně v místě výstřelových otvorů. Deformační účinky se projevily také na střelách, kde měly různé podoby, převážně však změnu tvaru střely jako je zploštění či odnětí částí pláště střely. Další informace byly získány o stopách a zbytcích materiálů, které se na střelách mohou po jejich průchodu objevit. Střely zajištěné na MČ byly nejprve podrobeny zkoumání základních charakteristik, jako je hmotnost, tvar, ráže a materiál střely.
Následovala komparace mezi zkušební střelou a střelami z MČ. Výsledkem bylo získání sedmi pozitivních komparačních snímků, z nichž je zřejmé, že střely nalezené na MČ jsou totožné se střelou zkušební. Vyplývá to z rozdílných markatů, jež byly na jednotlivých střelách z MČ nalezeny, které se shodují s markanty na zkušební střele. Ze snímků je jasné, že střely vyšly ze stejné zbraně. Přiřazení proběhlo i u deformovaných střel, v místě jejich nejmenší deformace. Výsledky experimentu byly porovnány s dokumenty dochovanými z roku 1929, kde se komparace střel prováděla pomocí sádrových odlitků. Další porovnání bylo provedeno s výsledky balistických techniků dnešní doby.
Z výsledků měření můžeme říci, že přístroj vyhověl požadavkům pro identifikaci střeliva a jeho ztotožnění s použitou zbraní. Bylo až překvapivé, že přístroj dokázal identifikovat tak deformované střely, jaké jsme mohli vidět po průchodu uzeného vepřového kolene. Objektivy jsou hodnoceny jako dostačující pro běžné zkoumání například na univerzitách. Pro detailnější pozorování by bylo vhodnější zvolit kvalitnější typ přístroje.
44
Použitá literatura
[1] BIGDELI, S; DANANDEH, H; MOGHADDAM, ME. A correlation based bullet identification method using empirical mode decomposition. FORENSIC SCIENCE INTERNATIONAL [online]. ELSEVIER IRELAND LTD, ELSEVIER HOUSE, BROOKVALE PLAZA, EAST PARK SHANNON, CO, CLARE, 00000, IRELAND, 2017, 278, 351-360 [cit. 2018-02-07]. DOI: 10.1016/j.forsciint.2017.07.032. ISSN
0379-0738. Dostupné z:
http://apps.webofknowledge.com/full_record.do?product=WOS&search_mode=Genera lSearch&qid=11&SID=E1Z8LL3Rey7jSkQ2QRw&page=1&doc=1
[2] Firearms Identification, Ballistics, & Powder Pattern v. Distance Tests [online]. [cit.
2018-03-17]. Dostupné z: http://www.jim-
norris.com/Firearms%20with%20Images.html
[3] KNEUBUEHL, Beat P. Balistika: střely, přesnost střelby, účinek. Praha: Naše vojsko, c2013. ISBN 80-206-0749-8.
[4] KOVÁRNÍK, Libor a Miroslav ROUČ. Zbraně a střelivo. Plzeň: Vydavatelství a nakladatelství Aleš Čeněk, 2007. ISBN 978-80-7380-030-7.
[5] LU, J; WU, SH; YANG, KC; XIA, M. Automated bullet identification based on striation feature using 3D laser color scanner. OPTIK [online]. ELSEVIER GMBH, URBAN & FISCHER VERLAG, OFFICE JENA, P O BOX 100537, 07705 JENA, GERMANY, 2014, 125(10), 2270-2273 [cit. 2018-02-07]. DOI:
10.1016/j.ijleo.2013.10.065. ISSN 0030-4026. Dostupné z:
http://apps.webofknowledge.com/full_record.do?product=WOS&search_mode=Genera lSearch&qid=2&SID=E1Z8LL3Rey7jSkQ2QRw&page=1&doc=1
[6] Mack’s Criminal Law. FIREARMS: THE SCIENCE.
Http://www.mackscriminallaw.com [online]. [cit. 2018-03-16]. Dostupné z:
http://www.mackscriminallaw.com/the-science-firearms/
[7] Nauka o střelivu. Zbraně kvalitně [online]. 2018 [cit. 2018-02-12]. Dostupné z:
https://zbranekvalitne.cz/zbrojni-prukaz/nauka-o-strelivu
[8] Pistole HK USP cal.9mm Luger. Alfa tactical [online]. 2018 [cit. 2018-02-12].
Dostupné z: https://www.alfatactical.cz/detail/18983/pistole-hk-usp-cal9mm-luger.html [9] PLANKA, Bohumil. Kriminalistická balistika. Plzeň: Vydavatelství a nakladatelství
Aleš Čeněk, 2010, 660 s. ISBN 978-80-7380-036-9.
45 [10] STRAUS, Jiří. Kriminalistická technika. 2., rozš. vyd. Plzeň: Vydavatelství a
nakladatelství Aleš Čeněk, 2008. ISBN 978-80-7380-052-9.
[11] SUCHÁNEK, Jaroslav. Kriminalistika: kriminalistickotechnické metody a prostředky. 2. upr. vyd. Praha: Policejní akademie České republiky, 1999. ISBN 80- 7251-014-2.
[12] XIE, F; XIAO, S; BLUNT, L; ZENG, W; JIANG, X. Automated bullet- identification system based on surface topography techniques. WEAR [online].
ELSEVIER SCIENCE SA, PO BOX 564, 1001 LAUSANNE, SWITZERLAND, 2009, 266(5-6), 518-522 [cit. 2018-02-07]. DOI: 10.1016/j.wear.2008.04.081. ISSN 0043-
1648. Dostupné z:
http://apps.webofknowledge.com/full_record.do?product=WOS&search_mode=Genera lSearch&qid=9&SID=E1Z8LL3Rey7jSkQ2QRw&page=1&doc=1
46
Seznam obrázků
Obrázek 1 Grafické znázornění primárních druhů kontaktu střely s cílem [9] ... 8
Obrázek 2 Kulový náboj se středovým zápalem (vlevo), Malorážkový náboj s okrajovým zápalem (vpravo) [7] ... 11
Obrázek 3 Stopy na střele, pravotočivého a levotočivého vývrtu [9] ... 13
Obrázek 4 Stopy na střele [9] ... 13
Obrázek 5 Dokumentace střely z roku 1929, pomocí sádrového odlitku [9] ... 15
Obrázek 6 Úspěšná komparace dvou střel, pomocí přístroje BalScan [9] ... 15
Obrázek 7 Úspěšná komparace dvou střel, zkušební střela (vlevo), střela z místa činu (vpravo) [6] ... 16
Obrázek 8 Úspěšná komparace dvou střel [9] ... 16
Obrázek 9 Komparace dvou střel [9] ... 17
Obrázek 10 Komparace dvou střel [2] ... 17
Obrázek 11 2D obraz šedé úrovně povrchu střely [1] ... 18
Obrázek 12 Výsledek detekce, pomocí okrajového detektoru [1] ... 18
Obrázek 13 Vygenerovaný signál obrazu [1] ... 19
Obrázek 14 Komparační makroskop BSC – 300 [vlastní] ... 20
Obrázek 15 Komparační makroskop ... 21
Obrázek 16 Samonabíjecí pistole Heckler & Koch HK USP 9 mm x 19 Luger (pravý a levý pohled) [vlastní] ... 22
Obrázek 17 Náboje 9 mm LUGER STV [vlastní] ... 23
Obrázek 18 Grafické znázornění průletu střely hradly [vlastní] ... 24
Obrázek 19 Balistická linka[vlastní] ... 25
Obrázek 20 Prostřelené uzené vepřové koleno (vlevo), Zachycení střely v kontejneru (vpravo) [vlastní] ... 26
Obrázek 21 Vytržené kousky vaty [vlastní] ... 26
47 Obrázek 22 Hliníkový plech, vstřelový otvor (vlevo) a výstřelový otvor (vpravo) [vlastní]
... 27
Obrázek 23 Ocelový plech, vstřelový otvor (vlevo) a výstřelový otvor (vpravo) [vlastní] . 28 Obrázek 24 Plexisklo, vstřelový otvor (vlevo) a výstřelový otvor (vpravo) [vlastní] ... 28
Obrázek 25 Bukové dřevo, vstřelový otvor (vlevo) a výstřelový otvor [vlastní] ... 29
Obrázek 26 Dřevotřísková deska, vstřelový otvor (vlevo) a výstřelový otvor (vpravo) [vlastní] ... 29
Obrázek 27 Získané střely [vlastní] ... 30
Obrázek 28 Střední délka stopy pole (vlevo), šířka stopy pole (vpravo) [vlastní] ... 31
Obrázek 29 Úhel stopy pole (vlevo), šířka stopy prokluzu (vpravo)[vlastní] ... 32
Obrázek 30 Markanty střely [vlastní] ... 32
Obrázek 31 Střela po průchodu masa i kosti uzeného kolene [vlastní] ... 34
Obrázek 32 Úspěšná komparace dvou střel (střela zkušební se střelou po průchodu masa i kosti uzeného kolene) [vlastní] ... 34
Obrázek 33 Střela po průchodu masa uzeného kolene [vlastní] ... 35
Obrázek 34 Úspěšná komparace dvou střel (střela zkušební se střelou po průchodu masa uzeného kolene) [vlastní] ... 35
Obrázek 35 Střela po průchodu hliníkového plechu [vlastní] ... 36
Obrázek 36 Úspěšná komparace dvou střel (střely zkušební se střelou po průchodu hliníkového plechu) [vlastní] ... 36
Obrázek 37 Střela po průchodu ocelového plechu [vlastní] ... 37
Obrázek 38 Úspěšná komparace dvou střel (střely zkušební se střelou po průchodu ocelového plechu) [vlastní] ... 37
Obrázek 39 Střela po průchodu plexiskla [vlastní] ... 38
Obrázek 40 Úspěšná komparace dvou střel (střely zkušební se střelou po průchodu plexiskla) [vlastní] ... 38
Obrázek 41 Střela po průchodu bukového dřeva [vlastní] ... 39
48 Obrázek 42 Úspěšná komparace dvou střel (střely zkušební se střelou po průchodu bukového dřeva) [vlastní] ... 39 Obrázek 43 Střela po průchodu dřevotřískové desky [vlastní] ... 40 Obrázek 44 Úspěšná komparace dvou střel (střely zkušební se střelou po průchodu dřevotřískové desky) [vlastní] ... 40
49
Seznam tabulek
Tabulka 1 Srovnání řádu hodnot veličin měřených v balistice [3] ... 4
Tabulka 2 Okuláry a parametry objektivu ... 20
Tabulka 3 Rychlosti střel a jejich energie [vlastní] ... 30
Tabulka 4 Rozměry jednotlivých stop vyskytujících se na střele [vlastní] ... 31
Tabulka 5 Charakteristiky střel [vlastní] ... 33
Seznam příloh
Příloha 1 Návod na použití komparačního makroskopu
