способ маркировки оружия

Формула изобретения

Способ маркировки оружия, в котором на внутреннюю поверхность нарезного ствола наносят маркирующий элемент, оставляющий при выстреле на пуле индивидуальные следы, отличающийся тем, что в качестве маркирующего элемента используют произвольное изменение микрорельефа двух и более зон ствола под воздействием многомодового лазерного излучения, а в качестве дополнительного маркирующего элемента - расстояние между зонами воздействия лазерного излучения и локальное изменение микрорельефа, возникающее при лазерной наплавке слоя неоднородной пасты.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области идентификации ствола стрелкового огнестрельного оружия по следам на выстрелянных пулях и может найти применение в судебно-баллистической экспертизе.

Идентификация огнестрельного оружия по следам на выстрелянных пулях является одной из наиболее сложных задач судебно-баллистической экспертизы.

Известен ствол нарезного оружия (RU № 2212609, опубл. 2003.09.20), в котором предлагается в качестве индивидуализирующего элемента использовать ширину, по крайней мере, одного из полей нарезов. Его ширина должна отличаться от ширины других полей нарезов. Этот способ может быть реализован только при производстве малой партии оружия.

Известен способ идентификации ствола стрелкового оружия по следам на выстрелянных пулях (Комаринец Б.М. Идентификация огнестрельного оружия по выстрелянным пулям. Методика криминалистической экспертизы. М., 1961, вып.3).

Согласно способу проводят сравнение двух пуль, одна из которых заведомо выстреляна из проверяемого ствола, а вторая предположительно выстреляна из проверяемого ствола. Сравнение осуществляют по количеству и ширине следов полей нарезов, направлению и углу их наклона. Кроме того, дополнительно сравнивают форму и размер отдельных трасс, конфигурацию выступов и впадин, а также их взаимное расположение, то есть элементы, присущие индивидуальному стволу нарезного оружия.

Однако известный способ не может быть применен для экспертизы ствола с полигональными нарезами ввиду отсутствия на стенках ствола таких элементов, как грани и ребра, которые обеспечивают появление в следах на выстрелянных пулях характерного набора трасс. Поэтому идентификация оружия с полигонными нарезами представляет задачу особой сложности. Кроме того, для такого оружия добавляется еще и проблема изначально малого числа индивидуальных признаков в следах на выстрелянных пулях. Применение такого оружия в криминальных целях выводит задачу по его идентификации в категорию чрезвычайно актуальных.

Известны способы лазерной маркировки для решения проблем, связанных с идентификацией оружия с полигонным стволом по следам на выстрелянных пулях (А.Г.Сухарев и др. Маркировка огнестрельного оружия как средство предотвращения его незаконного оборота и применения. Труды школы-семинара по криминалистическому оружиеведению. Под редакцией В.А.Федоренко, Саратов, СЮИ МВД России, 2004, с.109-118.

Известен способ нанесения лазерной обработкой устойчивого кода на боек ударника, отражатель и патронный упор (Стальмахов А.В. и др. Судебная баллистика. Учебник. Саратов, 1998). Основными процессами, протекающими в этом случае в зоне лазерного воздействия, являются испарение и плавление. Однако для обеспечения визуально хорошо различимого символа параметры маркирующего излучения должны быть выбраны так, чтобы удаление материала шло в режиме испарения без образования грата (т.е. капель и выступов расплавленного материала) на поверхности около зоны обработки. Несоблюдение этого условия приведет к снижению вероятности идентификации оружия.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является установленная известность из US 6779716, G06F 17/00, 24.08.2004 оружия, в котором на внутреннюю поверхность нарезного ствола наносится маркирующий элемент, оставляющий при выстреле на пуле индивидуальные следы, при этом маркирующий элемент образован воздействием многомодового лазерного излучения, обеспечивающего как произвольное, так и заданное изменение микрорельефа. Недостатком известного способа является неоднозначность результатов идентификации оружия.

Задачей изобретения является обеспечение идентификации огнестрельного оружия по следам на выстрелянных пулях.

Технический результат, получаемый при реализации изобретения, состоит в создании способа маркировки оружия, который обеспечивает полную идентификацию огнестрельного оружия по следам на выстрелянных пулях, в том числе и оружия с полигональными нарезами.

Для достижения указанного технического результата используют способ маркировки оружия, в котором на внутреннюю поверхность нарезного ствола наносят маркирующий элемент, оставляющий при выстреле на пуле индивидуальные следы, при этом маркирующий элемент образуют воздействием многомодового лазерного излучения, обеспечивающего изменение микрорельефа, отличающийся тем, что в качестве маркирующего элемента выбирают произвольное изменение микрорельефа двух и более маркирующих элементов, а в качестве дополнительных маркирующих элементов выбирают расстояние между зонами воздействия лазерным излучением и локальное изменение микрорельефа, возникающее за счет дополнительной лазерной наплавки из слоя неоднородной пасты при ее лазерном облучении.

Изобретение поясняется фиг.1а и б, на которых приведены примеры дорожек, гравировка которых осуществлялась в одномодовом (а) и многомодовом (б) режимах, на фиг.2 показан продольный разрез ствола и график характера скоростных (V) и термосиловых (T, P, J) воздействий на ствол, на фиг.3 - совмещение трасс, образованных маркировкой, нанесенной на дно нареза (пули, выстрелянные из маркированного оружия по счету № 15 и № 20 соответственно), на фиг.4 - совмещение трасс, образованных маркировкой, нанесенной на поле нареза (пули, выстрелянные из маркированного оружия по счету № 15 и № 22 соответственно).

Конструкция ствола огнестрельного оружия включает казенный срез 1, патронник 2, пульный вход 3, наружную поверхность ствола 4, направляющую часть ствола 5, дульный срез 6.

Обработка внутренней поверхности ствола лазерным излучением основана на передаче энергии квантов света тепловым колебаниям решетки твердого тела материала ствола. При достижении на поверхности плотности мощности излучения на уровне (1-5)×10⁸ Вт/см² основными процессами в зоне воздействия являются испарение и плавление, протекание которых сопровождается локальным изменением микрорельефа, а именно появление на поверхности малых деформаций в виде лунок (в результате испарения) и застывших капель расплавленного материала (в результате плавления). Применение многомодового лазерного излучения, энергетические и пространственные параметры пучка которого произвольно изменяются с течением времени, сопровождается хаотичным распределением плотности мощности в зоне воздействия. При этом в отличие от прототипа на внутренней поверхности ствола формируются индивидуализирующие метки, оставляющие на пуле следы, комплекс совокупных признаков которых повторить невозможно.

Технологические возможности современных лазеров позволяют при воздействии на внутреннюю поверхность ствола наносить маркирующие символы как в области пульного входа, так и дульного среза. Ствол в процессе эксплуатации испытывает сложные высокоскоростные термические и силовые нагрузки, причем пороховые газы имеют наибольшую температуру и давление в области пульного входа. Поэтому для повышения стойкости маркирующих стволов к изнашиванию их целесообразно располагать в области дульного среза, причем для повышения сложности удаления идентифицирующей маркировки и повышения износостойкости маркирующих символов ее целесообразно располагать на расстоянии не менее 5-10 мм от дульного среза ствола. Введение лазерного излучения под углом к обрабатываемой поверхности приводит к градиентному изменению плотности в локальной зоне воздействия, что также увеличивает вариантность формируемых индивидуализирующих идентификационных отметок, оставляющих на пуле следы. Изменять соотношение высоты и глубины формируемого микрорельефа, по меньшей мере, для одного маркировочного элемента (лазерного отпечатка) можно путем лазерной наплавки из слоя неоднородной пасты, которая предварительно нанесена на внутреннюю поверхность ствола. Кроме того, количество стволов стрелкового оружия, промаркированного таким образом, может быть значительно увеличено при использовании произвольного микрорельефа двух и более маркировочных элементов, а также расстояния между ними.

Таким образом, высокая скорость обработки, которая может достигать 150-200 мм/с, отсутствие механического воздействия на ствол, малые деформации обеспечивают возможность маркировки готовых изделий практически без изменения их механических и баллистических свойств, что позволяет считать лазерную маркировку одним из наиболее перспективных подходов к решению задачи обеспечения полной идентификации стволов нарезного оружия предпочтительно с полигональными нарезами с целью решения проблем, связанных с незаконным оборотом и использованием стрелкового оружия.

Способ выполнения маркирующих элементов, оставляющих при выстреле на пуле следы, осуществляют следующим образом. Устанавливают маркируемый ствол или изделие. При необходимости внутреннюю поверхность ствола предварительно покрывают тонким слоем неоднородной боросодержащей пасты. Затем с помощью оптической системы в зону дульного среза ствола транспортируют многомодовое лазерное излучение.

Далее, формирование маркирующего элемента на внутренней поверхности ствола осуществляют с фокусировкой излучения на обрабатываемой поверхности или без, однако, в любом случае плотность мощности лазерного излучения на поверхности материала должна обеспечить достижение плотности мощности в зоне действия на уровне (1-5)×10 ⁸ Вт/см² и образование произвольного изменения микрорельефа внутренней поверхности ствола в локальной зоне лазерного воздействия.

ПРИМЕР

Для исследования возможности маркировки по внутренней поверхности канала ствола проведена серия испытаний. В качестве исследуемого был выбран пистолет Тульский Токарева (ТТ) с уникальными идентификационными характеристиками канала ствола. В следах на пулях, выстрелянных из данного экземпляра, практически полностью отсутствуют индивидуальные признаки оружия. Обработка канала ствола осуществлялась с помощью лазерного технологического комплекса, созданного на базе установки «Квант-60» с активным элементом из ИАГ: Nd. Длительность импульса излучения составляла порядка 1 мкс, а частота повторения более 1 кГц. Средняя мощность излучения достигала 10 Вт, причем энергетические параметры лазерного луча при нанесении каждой точки выбирались случайным образом путем смещения обрабатываемой поверхности из положения перетяжки, но в таком диапазоне, чтобы выбросы металла из каверны носили случайный характер. Путем сканирования излучения было нанесено несколько серий маркировочных точек диаметром 150-200 мкм на расстоянии от 5 до 10 мм от дульного среза. Серии маркировочных точек наносили как на поле нареза, так и на дно нареза.

Высокая температура пороховых газов, которая на выходе из ствола может достигать 1000°С, обуславливает быстрый нагрев стволов автоматического оружия во время стрельбы. Можно ожидать, что увеличение температуры ствола снижает прочностные характеристики рабочих поверхностей маркирующих символов и вызовет сильный износ грата, образованного в результате нанесения маркировки, что в конечном итоге серьезно уменьшает устойчивость идентифицирующих признаков.

Для повышения стойкости следов лазерной маркировки к тепловому, химическому и эрозионному воздействию внутреннюю поверхность ствола в области предполагаемой маркировки борируют. Лазерное борирование осуществляли путем нанесения слоя боросодержащей пасты равномерной толщиной 20-25 мкм с последующим лазерным облучением на установке «Квант-18М» импульсами длительностью 1,5±0,2 мс при плотности энергии 0,4-0,6 Дж/мм ² путем нанесения дорожек пятен ожога с коэффициентом перекрытия пятен 0,7 0,8.

Для получения образцов пуль со следами маркировки было произведено тридцать пять выстрелов из исследуемого экземпляра оружия. Стрельба производилась в стандартный пулеулавливатель, представляющий собой полую трубу, заполненную кевларовыми нитями. Использование пулеулавливателя позволило исключить деформацию пуль и обеспечило сохранность на них следов, оставляемых внутренней поверхностью канала ствола. Для исследования следовой картины на выстрелянных пулях использовался баллистический сканер, входящий в состав идентификационного комплекса «Кондор».

Далее было проведено сравнительное исследование следов на выстрелянных пулях с целью установления возможности идентификации используемого экземпляра оружия.

На фиг.3 представлено совмещение трасс, образованных маркировкой, нанесенной на дно нареза. Исследуемые пули выстреляны из маркированного оружия по счету № 15 и № 20.

На фиг.4 представлено совмещение трасс, образованных маркировкой, нанесенной на поле нареза. В данном случае исследуемые пули выстреляны из маркированного оружия по счету № 15 и № 22.

Проведенные исследования показали, что нанесение маркировки на внутреннюю поверхность ствола как на поле нареза, так и дно нареза, позволяет надежно проводить идентификацию оружия.