Сили правопорядку та військові підрозділи давно шукали способи знешкодити підозрюваних без смерті. Вони використовують щити від заворушень, палиці та сльозогінний газ. Однак є один інструмент, що виділяється своєю здатністю миттєво виводити людину з ладу. Це електрична рушниця Томаса А. Свіфта. Більшість людей називають його “Тазером”.
Тазер це пристрій електронного контролю. Ви тримаєте його у руці. Він стріляє двома крихітними штирями. Провід з’єднують штирі з пристроєм. Цими проводами проходить електрика високої напруги. Електрика викликає нейром’язову інкапацитацію. Це складний термін, який означає, що ваші м’язи блокуються. Ви падаєте. Потім офіцер може знешкодити вас. Це добре працює. Це ефективно.
Стандартний тазер має проблеми. Провід має обмеження. Вони розтягуються приблизно на 35 футів (близько 10,7 метрів). Якщо підозрюваний перебуває далі, тазер не працює. Крім того, потрібен час для перезаряджання. У ситуації контролю натовпу може знадобитися вистрілити більше одного разу. Перезаряджання ручного пристрою забирає дорогоцінні секунди.
Компанія Taser побачила цю прогалину на ринку. Вони створили новий пристрій. Воно називається XREP. Це абревіатура від eXtended Range Electronic Projectile (електронний снаряд збільшеної дальності). Він виглядає як дробовий патрон. Він розроблений для використання у стандартному дробовику калібру 12.
Мета була проста: стріляти нелетальним снарядом зі звичної зброї. Усередині патрона знаходиться невеликий пристрій тазера. Воно доставляє той самий шок, що блокує м’язи, що й ручна версія. Але він летить набагато далі.
Створити його було непросто. Команда повинна була розмістити потужну батарею та схему у крихітному просторі. Розмір має значення. Маса має значення. Якщо снаряд дуже легкий, опір повітря зупиняє його. Він досягне мети. Якщо він надто важкий, він стає небезпечною зброєю. Він може поранити чи вбити. Інженерам довелося знайти золоту середину.
Снаряд Taser XREP
Усередині прозорого корпусу
Більшість співробітників не бачать внутрішній устрій своїх боєприпасів. Але XREP – виняток. Гільза виконана із прозорого пластику. Компанія Taser зробила її прозорою, щоб можна було візуально перевірити правильний тип патрона перед зарядкою в камеру. Звичайні дробовики використовують пороховий заряд. XREP також використовує порох. Він викидається так само, як і будь-який інший снаряд. Але замість свинцю вилітає електронний снаряд масою 3,4 грами. Це приблизно 0,12 унції.
На носовій частині розташовані чотири загострені електроди. Вони пробивають тканину та шкіру, стаючи основною точкою контакту для електричного розряду. Перед ударом носова частина та другий етап руху рухаються разом. Пара проводів у кевларовій ізоляції поєднує дві половини, забезпечуючи цілісність з’єднання під час польоту.
Електроніка в хвостовій частині
Задня половина снаряда містить «мозки»: батарею, трансформатор та мікропроцесор. Мікропроцесор виконує функції як тригера, і контролера. Батарея накопичує енергію, необхідну розгортання системи. Трансформатор виконує основну роботу: він перетворює енергію батареї на вищу напругу.
Як працює трансформатор? Це проста фізика. Змінний струм протікає через котушки, намотані на сердечник. Уявіть два дроти, намотані на залізний цвях. Перша котушка створює магнітне поле, яке індукує електричне поле у другій котушці. Електрони починають рухатись. Підвищують трансформатори збільшують напругу, що знижують – зменшують. XREP вимагає підвищуючого трансформатора, оскільки необхідно згенерувати достатню напругу для виклику нейром’язової інвалідизації (NMI) у цілі. Занадто низька напруга не зупинить суб’єкта, а занадто висока може призвести до смерті.
Безпека, закладена в конструкцію
Taser запобігає перетворенню XREP на смертоносну зброю, обмежуючи силу струму. Система обмежує струм всього кількома міліамперами. Це ключова різниця між шоком та смертю. Сила струму — це кількість електронів, що рухаються, а напруга — тиск, що їх штовхає. Високу напругу можна пережити за низької сили струму. Однак 100 міліампер достатньо, щоб зупинити серцебиття. XREP залишається нижче цього порога.
Динаміка розгортання
В основі снаряда розташовані шість електродів. Вони розкриваються під час удару. Щоб забезпечити стабільність снаряда в повітрі, три пружинні стабілізатори розкриваються при вильоті зі ствола. Стабілізація має вирішальне значення: нестабільний снаряд промахнеться.
Розглянемо механіку пострілу із Taser XREP. Фізика процесу точна. Інженерне рішення тверде. Але результат бінарень: спрацювало чи ні?
Анатомія впливу XREP
Коли дробовики чхнули, ситуація перейшла від хаосу до дуже специфічного, жорстокого уроку фізики. Охоронці не просто цілилися; вони використовували складний пристрій, призначений для короткочасного відключення волі людини без зупинки серця.
Коли снаряд XREP залишає ствол, він не просто летить. Він трансформується. Невеликий заряд усередині снаряда штовхає проектив вперед. Зривна нитка натягується та рветься, відкриваючи 20-секундне вікно хаосу з високою напругою. Коли снаряд вилітає із дула, пружинні стабілізатори розкриваються. Вони розкручують його. Стабілізують політ. Навіть якщо офіцер використовує гладкоствольний дробовик – дешевий, поширений і позбавлений нарізки – стабілізатори забезпечують гіроскопічну стабілізацію. Це самонавідна ракета.
Потім відбувається удар.
Як працює XREP: розривні штифти та електроди Cholla
Удар є тригером. Чотири електроди на носовій частині пробивають одяг та шкіру. Але справжня магія відбувається усередині корпусу. Сила удару руйнує ряд розривних штифтів. Ці штифти служать структурним клеєм, що з’єднує носову частину з основою снаряда. Як тільки вони руйнуються, основа звільняється.
Але воно не відокремлюється. Поки що. Воно висить на двох дротах у кевларовій оболонці.
І тоді основа падає.
При падінні розкриваються шість електродів Cholla. Вони названі на честь кактуса, бо схожі на його колючі шпильки. Якщо ці шпильки чіпляються за тканину або шкіру, вбудований мікропроцесор бере управління на себе. Він спрямовує електрику як через носові електроди, так і через щойно оголені електроди Cholla. Це поширює ефект нейром’язової інактивації (NMI) на велику площу тіла суб’єкта. Це не точковий удар струмом. Це навантаження широкій області.
Більшість людей інстинктивно тягнуться до місця тупого удару. У разі XREP цей рефлекс стає пасткою.
Якщо рука суб’єкта стосується електродів активації при реакцію удар, мікропроцесор перенаправляє струм. Він створює ланцюг через руку. Електрика тече у тіло і виходить через руку. Ефект поширюється далі вгору кінцівки.
Але якщо контакт відбувається лише з носовою частиною? Мікропроцесор спрямовує всі імпульси через ці чотири електроди. Найменша площа. Більше щільний ефект.
Чому неминуче застосування сили важливо при бунтах у в’язницях
20 секунд напруги – це не тільки про біль. Це час. Воно дає офіцерові вікно можливостей, щоб скоротити дистанцію, зробити кидок, кайданки, зафіксувати. Форма дробовика тут є критично важливою. Вона звична. Вона заряджається десятками. Якщо перша мета повалена, охоронець може надіслати другий патрон і негайно вистрілити в іншого призвідника бунту. Жодних косяків із перезарядкою. Жодної зміни зброї. Просто стрілянина, рух, стрілянина.
З фізіологічної точки зору це не просто шок. Це інактивація. Електричні сигнали перехоплюють свій моторний контроль тіла. М’язи блокуються. Рівновага порушується. Мозок не може надіслати правильні команди. Це примусове перезавантаження системи.
Це не чисто. Це не м’яко. Але в бунті, де ув’язнені звертаються один проти одного, а охоронців менше, це різниця між тим, щоб повернутися додому та прикривати тіло колеги.
Стабілізатори розкручуються. Штифти ламаються. Cholla відкривається. І на 20 секунд суб’єкт належить пристрою.
Ефективність електрошокера (Taser) обумовлена не грубою силою, а втручанням у роботу нервової системи людини. Він діє на масивних, мускулистих людей так само ефективно, як і на людей з більш тендітною статурою. Секрет криється у фізіології м’язів і в тому, як організм перетворює команди мозку на фізичні рухи.
Як нейронна сигналізація керує рухом
Ваше тіло покладається на комбінацію електричних та хімічних сигналів для зв’язку між мозком та м’язами. Коли ви вирішуєте напружити біцепс, мозок посилає електричний імпульс певним нервовим клітинам. Ці клітини діють як перетворювачі, перетворюючи електричну енергію на хімічний сигнал. Таким сигналом є нейромедіатор.
Цей нейромедіатор змушує клітини м’язів вивільняти кальцій. Кальцій зв’язується з білком під назвою тропонін, який регулює скорочення. М’язові клітини працюють у величезній кількості, що забезпечує скоординовані рухи, такі як підняття пальця. Коли команда припиняється, кальцій повертається в саркоплазматичний ретикулум, і м’яз розслаблюється.
Перевантаження системи комунікації
Електрошокер порушує цей тонкий процес. Він подає заряд із високою напругою та низьким амперажем, який перевантажує систему комунікації м’язів. Електричні імпульси змушують уражені м’язи скорочуватися до 19 разів на секунду.
Зазвичай тіло рухається, розслаблюючи одну групу м’язів та скорочуючи іншу. Електронний імпульс повністю оминає команди мозку. Обидві групи м’язів можуть намагатись скоротитися одночасно. Більш сильні м’язи зазвичай беруть гору, але результат однаковий: ви втрачаєте свідомий контроль.
«Оскільки імпульси придушують команди від вашого мозку, ви можете свідомо керувати рухами».
Уражена область напружується. М’язи, що оточують, скорочуються. Це часто призводить до раптової втрати рівноваги. Якщо удар припав у ноги, ви можете сильно впасти. Без можливості підставити руки для пом’якшення падіння, поверхневі порізи, забиті місця та синці є поширеними вторинними травмами.
Дебати про безпеку та правові наслідки
Компанія Taser International стверджує, що струми з низьким амперажем є невеликим ризиком електричних опіків або серйозного фізіологічного пошкодження. Критики не згодні. Ця суперечка не є просто теоретичною. Він дійшов до судових залів.
Протягом багатьох років компанія уникала відповідальності. Вона вигравала кожну справу або врегулювала суперечки поза судом. Це змінилося у Каліфорнії у червні 2008 року. Присяжні визнали компанію Taser винною у смерті Роберта С. Хестона.
Хестон був кілька разів вражений електрошокером співробітниками поліції у 2005 році під час спроби його затримати. Присяжні дійшли висновку, що удари електрошокера безпосередньо сприяли його смерті. Компанія Taser планує оскаржити це рішення. Це була їхня перша велика втрата.
Спори в правоохоронних органах
Правовий удар не применшує корисність цього інструменту. Багато співробітників поліції покладаються на електрошокери у ситуаціях, де смертельна сила недоречна. Впровадження передових систем, таких як XREP, в арсенали військових та поліцейських структур передбачає подальші суперечки.
Технологія працює. Фізіологія зрозуміла. Правові наслідки продовжують розвиватись. Безперечно одне: дебати про ці пристрої залишаться гострими. Результати продовжуватимуть шокувати людей як у залах суден, так і на вулицях.
Щоб глибше розібратися в механіці цих пристроїв, перейдіть за посиланнями на наступній сторінці.
Як працює патрон-електрошокер для рушниці: Примітка автора
У мене складні стосунки з виставкою CES у Лас-Вегасі. Кожен січень я вагаюся між щирим хвилюванням та чистим жахом. Жах корениться у величезних масштабах заходу. Сам Конвенц-центр Лас-Вегаса – це гігантська споруда площею 3,2 мільйони квадратних футів. Це майже 300 000 квадратних метрів бетону та килимового покриття. І це лише початок. Виставкові простори зливаються з сусідніми мега-готелями, створюючи лабіринт, що розрісся, з кремнієвих чіпів і хайпа.
Незважаючи на втому, я завжди знаходжу щось. Щось, що змушує мене зупинитись.
В цьому році це був патрон для електрошокера Taser.
Це захоплююча розробка. Вона також абсолютно лякає. Стріляти у людину електричним снарядом звучить як погана наукова фантастика. Але це негаразд. Це дійсність. Зупиняюча дія вражає. Це по-справжньому страшно. Винахід справив на мене таке величезне враження, що я відвідую стенд Taser щороку з тих пір.
Як працює Taser XREP
У пристрою довга офіційна назва: eXtended Range Electronic Projectile (XREP) або електронний снаряд збільшеної дальності. Воно діє через нейром’язову інактивацію (NMI). Це є ключовим моментом. Щоб зрозуміти чому це працює, потрібно розібратися в механіці процесу.
Наші м’язи залежить від електрохімічних сигналів. Ці сигнали швидко передаються від нашої нервової системи до м’язових волокон. Мільйони з них проходять через наше тіло щосекунди. Це тонка, високошвидкісна мережа зв’язку.
Електрошокер Taser розриває мережу.
Він вводить у цю систему електрику з низьким амперажем, але високою напругою. Перевантаження змушує м’язи мимоволі скорочуватися. Частота досягає 19 разів на секунду. Ваше тіло просто перестає підкорятися вашому мозку. Воно блокується.
«Влучення електрошокером може викликати скорочення м’язів до 19 разів на секунду».
Дебати про безпеку
Очевидна мета патрона для електрошокера Taser – знерухомити ціль. Він уникає заподіяння серйозних фізичних травм. Він розроблений як менш смертоносний засіб для правоохоронних органів.
Але «менше смертоносний» не означає «безпечний».
Були повідомлення про смерті після дії електрошокера. Це не рідкісні аномалії. Це задокументовані випадки. Компанія Taser, виробник, заперечує ці твердження. Вони стверджують, що їхні продукти є безпечними при використанні в нормальних умовах. Це різкий контраст. З одного боку, наукові дані, що вказують на безпеку. З іншого боку — трагічні реальні наслідки.
Ця напруга визначає продукт. Це інструмент величезної потужності. Він потребує нюансованого погляду. Ми не можемо ігнорувати потенційної шкоди. Але ми також не можемо ігнорувати його корисність.
Чому це важливо для вас
Ви можете подумати, що ця технологія є нішевою. Але це негаразд. Поліція починає її запроваджувати. Вона підвищує дальність дії традиційного електрошокера. Ручний пристрій може досягати лише 15 футів (близько 4,5 метра). XREP стріляє з пускового пристрою, схожого на дробовик. Це змінює дистанцію. Це змінює динаміку зіткнення.
Для звичайного користувача це порушує питання щодо конфіденційності та безпеки. Це порушує питання про відповідальність. Хто відповідає, коли «безпечний» інструмент завдає шкоди?
Патрон для електрошокера Taser – це не просто гаджет. Це зрушення у тому, як застосовується сила. Це зрушення у тому, як ми сприймаємо безпеку.
Більш широкий контекст
Я постійно повертаюся до стенду. Не лише заради технології. Але й задля її наслідків.
Технологія нейром’язової інактивації розвивається. Патенти на бездротові снаряди, які призводять до смерті, продовжують подаватися. Наука про електрику та людське тіло вивчається новими способами.
Ми вступаємо в епоху, коли нелетальна сила стає точнішою. І небезпечнішою.
Майбутнє громадської безпеки пишеться за допомогою напруги. І воно не завжди чисте.
