Při výstřelu klasické palné hlavňové zbraně vznikají hořením střeliviny (bezdýmného nebo černého prachu) prachové plyny o vysokém tlaku, který může dosahovat extrémně až stovek megapascalů (tisíců atmosfér). Výstřel je proto vždy doprovázen intenzivním výtokem prachových plynů z ústí hlavně. Jevy spojenými s tímto výtokem, zejména účinky vytékajících plynů na střelu pohybující se před hlavní, se zabývá nejméně probádaná oblast balistiky - přechodová balistika. Účinek z hlavně vytékajících plynů na střelu, tzv. dodatečný účinek prachových plynů, je základním problémem a současně předmětem zájmu přechodové balistiky. V pásmu dodatečného účinku prachových plynů je střela plyny dále urychlována a může dojít i k její destabilizaci.

Výtok plynů pod vysokým (tzv. úsťovým) tlakem dosahujícím desítek(*) MPa vyvolává úsťový třesk, který je příčinou hlukové zátěže střelce i jeho bezprostředního okolí. Podle dlouholetých výzkumů jsou palné zbraně jednou z významných příčin trvalých poškození sluchu mnoha jedinců, kteří při střelbě z výkonnějších zbraní opakovaně podceňují ochranu sluchu proti impulsnímu hluku.
(*) Úsťové tlaky dosahují hodnot pouze desetiny tlaků maximálních, přesto jsou řádově stonásobné např. ve srovnání s tlaky v pneumatikách vozidel.

Plyny expandující pod vysokým tlakem z hlavně však mohou působit na člověka i jinými účinky s mnohem vážnějšími následky. Mohou být příčinou vážných zranění, zejména je-li ústí hlavně v okamžiku výstřelu v blízkosti těla. Dokonce nelze vyloučit ani těžká zranění s ohrožením života při výstřelu do tělních otvorů na hlavě jako je ucho, nos apod. Velmi nebezpečný může být i výstřel do oblasti páteře, hrudníku nebo břicha. Střelba zblízka, resp. s přiloženou zbraní na živého tvora je z balistického hlediska specifická tím, že oblast zájmu přechodové balistiky prolíná s oblastí zájmu balistiky koncové (ranivé) při absenci balistiky vnější.

Výtok plynů je velmi nebezpečný i u palných zbraní, které nevystřelují střelu (zejm. expanzní zbraně - plynovky a akustické zbraně) a jsou proto často chybně hodnoceny jako relativně neškodné. Do této skupiny se řadí i vojenské zbraně vystřelující starší typy(**) vojenských cvičných nábojů s fiktivní střelou, tj. nábojů, v jejichž sestavě chybí skutečná střela (ústí kovové nábojnice je uzavřeno do hvězdice).
(**) Cvičné vojenské náboje s fiktivní střelou lze historicky zařadit jako přechod od zastaralých nábojů s dřevěnou cvičnou střelou k moderním nábojům s cvičnou střelou plastovou.

Jednou z nich je i zbraň ve výzbroji AČR - samopal vz. 58, podle současných terminologických zvyklostí automatická puška vz. 58. U této zbraně ráže 7,62 mm (7,62 x 39) se používá vedle standardního a redukovaného střeliva vz. 43 i cvičné střelivo 7,62 mm Cv-43. Aby byla zajištěna automatická funkce zbraně při střelbě cvičnými náboji, je třeba našroubovat před cvičnou střelbou na ústí zbraně speciální nástavec.. Tento nástavec s průměrem výtokového otvoru 4,2 mm zvyšuje tlak prachových plynů v hlavni i rychlost jejich výtoku z hlavně a bohužel tím zvětšuje i hloubkový účinek vytékajících plynů na měkké tkáně.

Během téměř padesátileté éry samopalu v naší armádě byla zaznamenána řada vážných zranění spojených s výstřelem cvičného náboje, která měla příčinu v neznalosti nebo neopatrnosti těch, kteří drželi samopal v rukou. Většina z nich byla výsledkem neúmyslného jednání, lze však nalézt i případy, kdy tomu tak nebylo a aktéři události byli šokováni zcela nečekanými devastujícími účinky na relativně křehké a velmi málo odolné tělo člověka.

Samopal, resp. automatická puška vz. 58 s úsťovým nástavcem, cvičnými náboji v nábojovém pásku a dvěma ostrými náboji

Počátkem dubna roku 1972, v době, kdy rukovali nováčci na vojnu, byl u jednoho nejmenovaného útvaru určen do stráže pro nedostatek vhodných vojáků vojín Stopka, který byl v civilu trestně stíhán pro úmyslný trestný čin a tudíž měl zákaz strážní služby. V době, kdy se jako člen bdící směny na strážnici nudil, dostal nápad, jak netradičně a stylově vylekat vojáky ze spící směny. Vzal ze stojanu samopal vz. 58, vložil do komory cvičný náboj, který si do stráže přinesl, a z legrace přiložil spícímu kamarádovi ústí hlavně k zadní sedací části těla. Poté zmáčkl spoušť v očekávání veselých věcí příštích.

Těsně před osudným zmáčknutím spouště . . . . .

Maskáče nic netušící ležící oběti se však ukázaly jako zcela chatrná ochrana proti extrémním účinkům prachových plynů. Zasažený voják utrpěl vážné zranění hýžďového svalu, neboť plyny pronikly v tomto místě do značné hloubky tkáně a vytvořily na povrchu rozsáhlou tržnou ránu hvězdicovitého tvaru, připomínající ne příliš vzdáleně účinky výbušných střel. Hloubkový účinek vytékajících plynů byl naštěstí méně výrazný, neboť zbraň byla přiložena k tělu pod úhlem (šikmo) a na ústí samopalu nebyl našroubován úsťový nástavec. Hojení rány však komplikovala masivní infekce od zplodin hoření i neshořelých zrn bezdýmného prachu, které vnikly hluboko do rány. Výsledkem byla několikatýdenní hospitalizace zraněného ve vojenské nemocnici a poměrně citelný trestní postih cvičného střelce - baviče v jedné osobě za úmyslné ublížení na zdraví. Oba aktéři této události tak měli shodou okolností delší dobu problémy se sezením, každý ale v jiném směru.

Popis videozáznamu

Inspirováni výše uvedeným skutečným příběhem jsme v roce 2004 provedli na katedře zbraňových systémů Univerzity obrany Brno sérii experimentů zaměřených na analýzu střelných poranění způsobených výstřelem cvičného náboje z AP-58. K experimentu byla použita standardní automatická puška vz. 58 s úsťovým nástavcem pro cvičnou střelbu a běžné cvičné náboje vz. 43 z dřívější produkce firmy Sellier & Bellot.

Jedna z etap experimentů byla zaměřena na zachycení tvorby střelného kanálu v bloku pružného transparentního náhradního materiálu rychloběžnou kamerou. Jako náhradní materiál byl použit 15% gel, který je relativně novým náhradním materiálem pro ranivě-balistické zkoušky, svými vlastnostmi blízkým želatině. Jedná se o gel, který je tvořen směsí kratonu a minerálního oleje (koncentrovanější obdoba gelu používaného k výrobě svíček). Z taveniny gelové hmoty byl vyroben litím blok ve tvaru komolého kuželu o průměru základny 140 mm, výšce 230 mm a průměru vrchního čela 125 mm. Blok byl temperován před nástřelem na teplotu 18 °C. Nástřel bloku byl proveden v kontaktu úsťového nástavce AP-58 s čelem bloku.

Při experimentu byl pořízen záznam, z něhož bylo možné pomocí softwarového vybavení kamery i-SPEED vyhodnotit rychlost nárůstu dočasné dutiny a popsat její pulzace. Ze záznamu je také zřejmý mechanismus vzniku střelného poranění. Na následujících obrázcích jsou fotografie nejzajímavějších po sobě jdoucích okamžiků růstu dočasné dutiny separované z videozáznamu. Jejich kvalita je úměrná reálnému rozlišení záznamu kamery, které je tím nižší, čím je vyšší rychlost snímání. Celý děj znázorněný na jednotlivých sekvencích se odehrál v čase kratším, než jedna setina sekundy.

Série vybraných záběrů rychloběžné kamery s časovými údaji v milisekundách (ms) a stručným popisem - účinek prachových plynů vytékajících z hlavně při výstřelu na blok gelu
(vlevo ústí hlavně AP-58 s nasazeným úsťovým nástavcem, vpravo blok gelu)

	čas t = 0 ms okamžik výstřelu, ústí hlavně, resp. čelní plocha úsťového nástavce dosedá na čelo zkušebního bloku
	čas t = 0,1 ms vytékající prachové plyny proráží povrch čela gelového bloku
	čas t = 0,2 ms horké plyny vnikají do nitra bloku, úsťový plamen vyplňuje vzniklou dutinu
	čas t = 0,5 ms dochází k odrazu plynů od čela bloku a vymetení částic bloku a par směrem vzad (vlevo)
	čas t = 0,7 ms i přes značnou velikost dočasné dutiny má blok stále přibližně původní vnější tvar
	čas t = 1,0 ms dočasná dutina se prohlubuje, okraje střelného kanálu jsou vytlačovány z bloku (vlevo)
	čas t = 1,7 ms okraje střelného kanálu vytvořené z čela bloku mají největší vzdálenost od čela bloku, jehož původní polohu definuje ústí hlavně
	čas t = 5,2 ms dočasná dutina dosahuje maximální velikosti a zasahuje až k obvodu bloku (průměr 157 mm, hloubka 120 mm od původního čela bloku), v dutině je zřetelně vidět neshořelá prachová zrna
	čas t = 7,8 ms čelo bloku se rozevírá, průměr dočasné dutiny se zmenšuje

Na dalších obrázcích je zobrazen zkušební gelový blok po ustálení celého děje. Na rozdíl od účinků vlastních pronikajících střel zůstala v bloku rozměrná, zplodinami hoření prachové náplně znečištěná trvalá dutina zasahující do hloubky více než 40 mm od čela bloku. Z porovnání obrázků 3h a 4 plyne, že hloubka trvalé dutiny v gelu je s ohledem na pružnost materiálu asi třetinová ve srovnání s max. hloubkou dutiny dočasné. Uvedené výsledky naznačují, že výstřel z AP 58 s cvičným nábojem s ústím přiloženým na tělo živého tvora by měl značné devastující účinky, což potvrdily následné experimenty.

Pohled na zkušební gelový blok po nástřelu cvičným nábojem
(vlevo boční pohled, vpravo čelní pohled, v rohu snímků cvičný náboj, měřítko v centimetrech)