Ballisztikus zselatin - zselatin anyagok, amelyek összetételét kifejezetten az élő emberi szövetek fizikai tulajdonságainak ( viszkozitás , sűrűség , húzóerő stb.) szimulálására választották kísérletekben a lőfegyverek lőszereinek , aknáinak, robbanószerkezeteinek stb. .
A különféle természetű lövedékek sérülésének káros hatásának kísérleti vizsgálatára ősidők óta használták az emberi tetemeket, állati tetemeket és élő egyedeiket, valamint különféle mesterséges eredetű helyettesítőket: zselatint, agyagot , szappant, petrolátumot , vizes edényeket. stb. [1] [2] . A mesterséges anyagok fő előnyei közé tartozik a hozzáférhetőség, a szerkezet egységessége, a legtöbb biológiai szövethez viszonyított reprezentativitás, a fizikai és műszaki paramétereik variálhatósága és a kísérleti eredmények reprodukálhatósága statisztikailag szignifikáns mennyiséggel [3] .
A zselatin anyagokat széles körben alkalmazzák a sebballisztika különféle fizikai és mechanikai hatásainak, jelenségeinek , így például egy ideiglenes pulzáló üreg kialakulásának és fejlődésének folyamataiban [3] . Ellentétben a biológiai szövetek műanyag imitátoraival (átlátszó glicerines szappan, szobrászati gyurma), a ballisztikus zselatin rugalmas tulajdonságokkal rendelkezik, ami lehetővé teszi egy ideiglenes pulzáló üreg evolúciós dinamikájának teljes jellegének megfigyelését annak létezésének minden szakaszában [3] . Fejlődésének és csillapításának jellemzőinek ballisztikus zselatinban történő regisztrálására pulzáló mikroszekundumos radiográfiát alkalmaznak [3] , és speciális akusztikus berendezéssel rögzítik a zselatin blokkok nyomásesését [4] . Az átlátszó zselatin blokkok használata nagy sebességű filmezéssel kombinálva (1000-2000 képkocka/másodperc nagyságrendű expozíciós sebességgel) lehetővé teszi a sebzett lövedék célszimulátoron való áthaladásának összes jellemzőjének vizuális rögzítését, beleértve a tárgyak külső deformációit [3] . Ezen túlmenően a sebcsatorna környezetének vizsgálata lehetővé teszi a sérülést okozó lövedék energialeadási paramétereinek közelítését, valamint a szövetelhalás mértékének becslését a sebüreg mentén [2] .
Mivel az emberi izomszövet megközelítőleg 75%-a víz , a 20%-os ballisztikus zselatin lehetővé teszi mechanikai tulajdonságainak nagymértékű hasonlóságát úgy, hogy a folyékony fázist a kísérlet számára megfelelő formába köti [5] . Egyes kutatási munkákban a nagyobb megbízhatóság érdekében a zselatinos masszát bőr- és csontanyag-töredékekkel vagy azok helyettesítőivel egészítik ki (pl. cső alakú modellek stb. formájában) [2] .
A zselatin anyagok összetételét a GOST [1] szabályozza (például GOST 11293-78 [4] ), azonban a legtöbb vizsgálatnál 10%-os (4 °C-os hőmérsékleten) vagy 20%-os zselatinoldat. az összetétel (10 °C-os hőmérsékleten) általánosan elfogadott szabványnak tekinthető [2] [3] [6] . A tudományos irodalomban folyamatos vita folyik arról, hogy melyik zselatin készítmény (10% vagy 20%) alkalmasabb a biológiai szövetek utánzására, de egyetértés van abban, hogy a 10% zselatin sűrűsége közelebb áll a lágyszövetekhez, és 20 % közelebb van az izomhoz [2] . A ballisztikus zselatin blokkok teljes méreteit általában a kísérlet céljaitól függően választják ki, és ezek 140 × 80 × 80 mm [1] [3] , 200 × 200 × 270 mm [3] stb.
Megállapítást nyert, hogy a 10%-os zselatin Poisson -aránya 0,34-ről 0,37-re nő a nyomás 0-ról 3 GPa-ra történő növelésével, és további nyomásnövekedés esetén 12 GPa-ig állandó értéke 0,37 [6 ] . A rendelkezésre álló adatok arra utalnak, hogy a ballisztikus zselatin mechanikai hatásra adott válasza nem-lineáris és nem stacionárius tulajdonságokkal rendelkezik, amely mellett térbeli anizotrópia is hozzáadható [7] .