Doctoral Thesis
Compared to gun control legislation in Germany, which is supposed to be one of the most stringent in Europe, gun control legislation in Vietnam is by far stricter. Private possession of guns is not possible in Vietnam. One key point in the German weapons act is the allowance for certain facilitations for airguns that impart kinetic energy of less than 7.5 J to the projectile. These airguns are freely available for purchase by persons 18 years of age or older. The 7.5 J limit is applied to airguns without further efinition of projectile characteristics like projectile head, projectile shape or projectile mass. In the course of a possible relaxation of gun control and facilitation of private gun ownership (especially of airguns) in Vietnam, an implementation of a kinetic energy limit, similar to the German 7.5 J limit, is conceivable. It was the aim of this cumulative doctoral thesis to investigate if this energy limit was a sufficient threshold to estimate the dangerousness of a weapon or projectile, especially in cases where the characteristics of the projectiles are fundamentally different from the âstandardâ projectiles which were basis for the implementation of this energy threshold in the German weapons act in 1968. The first study investigated basic ballistic parameters of plastic-sleeved composite projectiles in comparison to standard diabolo pellets. Although overall results were inconsistent, for some projectileâweapon combinations (particularly for spring-piston air guns), a significant change of the kinetic energy (â 53 up to + 48 %) to the reference projectile was observed. For some projectile types the legal limit of 7.5 J was exceeded by far. The second study focused on an uncommon discarding sabot airgun projectile (SUSSEX SABO). It was demonstrated, that the sabot principle works properly in high power airguns (E > 17 J), but separation of the core projectile from the sabot cup was also observed in mid- (E = 12.5 J) and low-energy (E < 7.5 J) airguns. While muzzle velocity and kinetic energy values of discarded sabot projectiles are comparable to conventional diabolo pellets, energy density (ED) and penetration capacity are significantly higher. Finally, the ballistic performance of a carbon dioxide-actuated arrow pistol (Arcus Arrowstar) was investigated. Compared to conventional diabolo pellets of a similar kinetic energy level, the penetration depth of this arrow projectile was increased by approximately 35 %. This high penetration capacity was mainly caused by the uncommon projectile characteristics (high cross-sectional density q and pointed arrow head). The findings of this work reveal that special projectile types, like the plastic-sleeved composite pellets, might substantially increase the muzzle energy of airguns. Other uncommon projectile types (like the SUSSEX SABO projectile or the Arcus Arrowstar projectile) exert a higher penetration capacity whereas kinetic energy is similar to standard diabolo pellets and is still beneath the legal limit. For these uncommon projectile types, the 7.5 J limit implemented in the German weapons act is not a sufficient threshold. As demonstrated, next to kinetic energy E and energy density ED, the characteristics of the projectile influence their ballistic parameters. So it is strongly recommended to specify legal kinetic energy limits in gun control legislation in greater detail. The design characteristics of the projectiles (cross-sectional density q and design of the projectile head) should be appropriately taken into consideration.
Schwere und sogar tödliche Verletzungen durch Geschosse, die bei vergleichsweise geringer kinetischer Energie aus sog. Druckluftwaffen verschossen werden, sind in der traumatologischen und rechtsmedizinischen Literatur hinreichend belegt. In der Unfallchirurgie werden regelmĂ€Ăig Verletzungen durch diese weit verbreiteten Schusswaffen behandelt. In der Regel werden aus Druckluftwaffen sog. Diaboloprojektile verschossen, die eine charakteristische sanduhrförmige Bauart aufweisen. Auf dem Markt sind jedoch auch Deformationsprojektile fĂŒr Druckluftwaffen erhĂ€ltlich, die aufgrund ihrer Bauart darauf ausgelegt sind, möglichst viel Energie an ihr Zielmedium abzugeben und so eine hohe Gewebezerstörung hervorrufen. Die Art und Schwere der Verletzungen wird dabei durch die Expansions- und PenetrationsfĂ€higkeit dieser Projektile bestimmt. Eine systematische Untersuchung dieser Parameter, die zur Bestimmung des GefĂ€hrdungspotenzials und somit zur Beurteilung notwendiger klinischer Diagnostik- und Therapieschritte der Verletzungen zwingend notwendig sind, lag bisher nicht vor. In der vorliegenden Arbeit wurden das Deformationsverhalten sowie die PenetrationsfĂ€higkeit verschiedener Deformationsprojektile im Kaliber 4,5 mm im Vergleich zu einem Referenzdiaboloprojektil in einem kinetischen Energiebereich von 3 bis 30 Joule systematisch untersucht. Nach der Bestimmung der ballistischen Basisparameter (Geschwindigkeit, Energie, Querschnittsbelastung) erfolgte der Beschuss von verschiedenen Simulanzmedien (Gelatine, Gelatine mit Hautsimulanz) sowie von Wasser. Die Vermessung der Projektile erfolgte vor und nach dem Beschuss mittels Messschieber und Messmikroskop. Das dynamische Verhalten der Projektile beim Durchdringen der Simulanzmedien wurde mittels Hochgeschwindigkeitsvideografie erfasst, um hieraus die Wirksamkeit der Projektile abzuleiten. FĂŒr alle Geschosstypen konnte eine energieabhĂ€ngige Deformation und somit VergröĂerung der QuerschnittsflĂ€che nachgewiesen werden. Teilweise erreichten die untersuchten Geschosse schon im unteren Energiebereich relevante Verformungen. Mittels der Hochgeschwindigkeitsvideografie konnte nachgewiesen werden, dass sich fĂŒr alle Geschosstypen ab einem gewissen Energieschwellenwert eine temporĂ€re Wundhöhle ausbildet. Ăbertragen auf die medizinischen Fragestellungen dieser Arbeit bedeutet dies, dass durch die stĂ€rkere Verformung der Deformationsgeschosse im Vergleich zu den Referenzdiaboloprojektilen auch mit einer höheren Energieabgabe und somit schwereren Verletzungen zu rechnen ist. Die nachgewiesene FĂ€higkeit der untersuchten Projektile, temporĂ€re Wundhöhlen auszubilden, bedeutet fĂŒr die unfallchirurgische Behandlung und rechtsmedizinische Bewertung, dass nicht nur von direkten Verletzungen der Organstrukturen, die sich im primĂ€ren Schusskanal des Geschosses befinden, auszugehen ist, sondern dass durch die indirekte Wirkung der temporĂ€ren Wundhöhle auch Verletzungen von anatomischen Strukturen auĂerhalb des primĂ€ren Schusskanals auftreten können.
