榴散弾

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背景

軍事戦略家の間では、敵の兵士を殺すための経済的な手段に対する高い需要が常にありました。経済はお金を節約するためにそれほど必要ではありませんが、数が多い兵士に戦いに勝つ機会を与えるために必要です。強力なライフルが登場する前は、反対側の軍隊の兵士は、お互いをはっきりと見渡せるように戦闘の準備をする階級を形成していました。しかし、砲兵は18世紀後半まで、長距離での部隊編成に対しては一般的に効果がありませんでした。

歴史

イギリス王立砲兵隊のヘンリー・シュラプネル中尉は、1784年に距離の問題を解決しました。シュラプネルの貢献は、大砲から発射されても生き残ることができるマスケット銃のボールをコンテナに詰めることでした。丸いケースのショットは、火薬マトリックスにマスケット銃のボールが入った中空のキャニスター弾でした。爆竹のヒューズのように、より多くの火薬に巻き付けられた紙で作られた時間ヒューズが大砲のボールに挿入され、点火されました。その後、大砲のボールが敵の軍隊に向けて発射されました。砲兵がボールの飛行時間を適切に計った場合、ボールは敵軍の上に到着したときに爆発し、マスケット銃のボールを解放します。

榴散弾はほとんど無視されました。しかし、1803年までに彼は船長になり、イギリス陸軍のために彼の発明を実証することを許可されました。榴散弾の発明は、英国陸軍が榴散弾を最初に実証してからわずか2か月後に生産が開始された速さからも明らかなように、その日の超兵器の1つであることがすぐに認識されました。

榴散弾は、1804年に南アメリカの北海岸のスリナムでオランダ人入植者との戦闘で最初に使用されました。オランダ軍は、2発目の榴散弾を受け取った後に降伏しました。榴散弾は、メジャーになってから1年も経たないうちに、1804年に中佐に昇進しました。

ナポレオンの最後の敗北と第一次世界大戦中の榴散弾の段階的廃止の間に、榴散弾に多くの改良が加えられました。榴散弾の丸いボールは、現代の砲弾に非常によく似た砲弾に進化し、ほとんど同じように製造されました仕方。それはまた同じ機能を実行しました：高速で大量の長距離にわたる鉛球の配達。

原材料

シェルは鍛造炭素鋼でできていました。シェルの目的は、単に鉛球を封じ込めて、ターゲットに向かって下向きに漏斗状にすることでした。シェルは爆発して破片になることを意図していませんでした。薬莢はほとんどの場合真鍮でできていました。真ちゅうは焼成時に膨張するため使用しました。薬莢が拡張するにつれて、それは閉塞と呼ばれるプロセスで砲身を密閉しました。閉塞は発射体により大きな推力を提供し、また逆火から砲兵を保護します。榴散弾のボールは鉛でできていました。鉛は重くて柔らかいので、弾丸にも使用されました。鉛は柔らかいので、ターゲットを通過して風景に対してエネルギーを消費するのではなく、ターゲット（肉）により多くのエネルギーをあきらめます。回転バンドは、90％の銅と10％の亜鉛からなるギルディングメタルと呼ばれる合金でできていました。回転バンドは前方への閉塞を提供し（推進装薬が砲身の砲身によって爆破されて無駄にならないように）、砲身を上に移動するときに砲弾にスピンを与えました。スピンは、銃身のライフリングによってシェルに誘発されました。これは、多くの種類の銃の銃身に刻まれた螺旋状の尾根です。スパイラルしないサッカーが逆さまに回転し、意図した場所に移動しないのと同じように、スピン安定化されていない砲弾はどこにでも行き着く可能性があります。

ほとんどの砲弾の基本装薬は通常、ニトロセルロースとニトログリセリンの組み合わせでした。ベースチャージを点火するために使用される一般的なプライマー材料には、雷酸水銀、アジ化鉛、スチフニン酸鉛、およびニトロマンナイトが含まれます。これらの化学物質は非常に衝撃に敏感であり、強く打たれると爆発します。砲兵のプライマーは、基本装薬の長さの大部分を貫通する穴あき中空スパイクに挿入された火薬のブースター装薬に点火します。ブースターチャージの目的は、できるだけ多くのベースチャージを同時に点火することでした。榴散弾のヒューズは、シェルの上部にねじ込まれた真ちゅう製のプラグで構成されていました。真ちゅう製のプラグには火薬を含む中空のチャネルが含まれており、ヒューズを調整して、所定の発火遅延を提供することができます。ヒューズは、砲身を離れるときの砲弾の初期加速の力によって開始されました。最新の砲兵用ヒューズは、ほとんどの場合、ソリッドステート電子タイマーまたは近接信管です。

デザイン

砲弾の設計には、砲弾の目的を決定し、その目的を大砲に一致させることが含まれていました（現代の砲弾は主に榴弾砲であり、榴弾砲は地平線上の放物線状の弧に沿って発砲しますが、大砲は視線に沿って発砲します）そこから砲弾が発射されます。設計者は大砲の仕様を持っていたので、砲弾は特定の直径を持っている必要があり、大砲を損傷することなく特定の量の推力しか発生できないことを知っていました。砲弾は、迅速な発砲​​を可能にするのに十分シンプルである必要がありましたが、戦闘の最中に落下した砲弾が爆発して間違った人々を殺さないように本質的に安全である必要がありました。榴散弾のヒューズは、砲弾が正確に適切なタイミングで爆発するように正確に設計されています。ターゲットから離れすぎた榴散弾はほとんどダメージを与えませんが、地面に着弾した後に外れた榴散弾はダメージを与えません。

榴散弾の主な構成要素は、砲弾自体、薬莢、鉛球、砲弾を目標に向けて推進するための基本装薬、鉛弾を砲弾から追い出すための装薬、ベースを発射するためのプライマー装薬でした。チャージ、および排出チャージを開始するためのヒューズ。その他のその他のコンポーネントには、鉛球を所定の位置に保持するためのロジン混合物、砲身スポッターを支援するための煙、鉛球と排出チャージの間の鋼製プッシュプレート、シェルを回転させるためのシェルのベース上の回転バンドが含まれていました砲身を上に移動するとき、およびシェルの空力抵抗を減らすためのノーズコーン。

製造
プロセス

シェル

• 1最初に、榴散弾が鍛造されました。鍛造では、炭素鋼のシリンダーをほぼ融点まで加熱してから、手作業で叩いて最終製品の大まかな形状にします。その後、粗鍛造品を機械加工して最終形状にしました。
• 2砲弾の断面は、砲弾の円筒部分の上部と回転バンドの2つの場所を除いて、砲身の内径よりもわずかに小さくなっています。トップバンドはbourreletとして知られています。ブールレットと回転バンドは、砲身と砲身の間に非常に近い公差（わずか数千分の1インチ）を提供します。回転バンドが押し込まれるシェルのベースに溝が刻まれています。榴散弾の場合は、シェルの中心をドリルで開けて鉛球を保持します。
• 3火薬を使用して鉛球を排出しました。偶発的な爆発を防ぐために、注意深く制御された条件下で1〜2オンス（28〜56 g）の火薬をシェルに挿入しました。布製ディスクをシェルに挿入して、ベースチャージをリードボールから分離しました。次に、金属ダイヤフラム（プッシュプレート）を布セパレーターの上に配置しました。プッシュプレートと布セパレーターには、挿入前にスチールフラッシュチューブを圧入するための穴がありました。 榴散弾の切り抜き。圧入では、挿入される部品の直径は、押し込まれる穴よりもわずかに小さくなります。パーツを穴に押し込むには大きな力が必要です。これにより、緩まないタイトなフィットが得られます。フラッシュチューブの目的は、シェルのノーズにあるヒューズのプライマーチャージからシェルのベースにある火薬に炎を伝達することでした。

リードボール

• 4鉛球は、溶けた鉛をスチールスクリーンに注ぐことによって製造されました。溶融鉛がスクリーンを流れると、球形の液滴が形成され、その直径はスクリーンの開口部のサイズによって制御されました。溶融鉛の液滴は、溶融鉛を固化させる強制空気の向流に逆らって落下し、次に流水に落下し、さらに硬化しました。典型的な榴散弾のボールは直径約0.51インチ（13 mm）でしたが、馬を殺すために大きなボールが含まれることもありました。
• 5鉛球を松ロジン（テレビン油を松の樹液から蒸留した後に残った物質）と混合し、殻に注ぎました。ロジンは殻の中で固まるのを許された。ロジンの目的は、飛行中に鉛球がシェル内でガタガタ鳴るのを防ぐことでした。これにより、火薬の早期点火が引き起こされた可能性があります。ロジンはまた、砲弾が目標より上で爆発するように砲弾のタイミングが正しく設定されているかどうかを判断できるように煙を出しました。

ヒューズ

• 6榴散弾のシェルヒューズは、真ちゅうから機械加工され、シェルに合うようにねじ切りされた複雑な機械的/化学的装置でした。その複雑な設計と小さな部品は組み立てを困難にし、軍需産業の大部分はこれらの部品の製造に専念していました。真ちゅうは火花が発生しないため選択されました（打たれた場合、火花が発生せず、粉末列に点火して早期爆発を引き起こす可能性があります）。ヒューズは、火薬を含む2つのチャネルによって分離された2つの異なるプライマーチャージで構成されていました。ヒューズの下部を回転させることにより、2つのチャネル間の接続（したがって点火速度）を調整できます。最初のプライマーは、砲弾が発射されたときの加速によって活性化されました。加速により、プランジャーが硬いバネに押し付けられ、プライマーが入っている金属製またはアルミニウム製のカップに滑り込み、接触すると爆発しました。

薬莢

• 7薬莢は真ちゅうで打ち抜かれました。スタンピングでは、ダイの間に平らな金属片を置き、徐々に叩いて目的の形状にします。薬莢の場合、複数のアンビルとハンマーを使用して最終的な形状を取得しました。
• 8薬莢のベースチャージを開始するには、別のプライマーが必要でした。プライマーは、鋼のアンビルが接触する金メッキの金属またはアルミニウムのカップに含まれていました。アンビルは榴弾砲の撃針によってプライマーに押し込まれます。プライマーは火薬のブースターチャージに点火し、次にベースチャージに点火しました。プライマーとブースターチャージは、薬莢の底の穴に押し込まれた真ちゅう製の中空スパイクに含まれていました。
• 9シェルの最終組み立ては、圧着によって行われました。断面が半円形の溝がシェルに切り込まれています。薬莢は薬莢に取り付けられ、真ちゅう製の薬莢が実際に薬莢に流れ込み、しっかりと接着するまで、薬莢の周囲の直径全体が圧縮されます。

品質管理

弾薬の欠陥は貴重な兵士を殺す可能性があるため、品質管理は弾薬製造において非常に重要です。すべての砲弾は、指定されたサイズのロットで製造されました。通常、ロットあたり2,000〜5,000個です。ロット番号は砲弾に描かれているので、後でロットの問題が発生した場合に砲弾を追跡することができます。パーツが正しいサイズであることを確認するために、シェルコンポーネントの特定の割合が測定されました。金属部品が適切な強度を持ち、化学部品が適切な速度で燃焼することを確認するために、代表的なサンプルに対して破壊試験が実施されました。ヒューズは防水性についてテストされました。回転バンドは、発射に耐えるのに十分な強度を確保するために、シェルから引き剥がされました。

シェルが設計に従って製造されたと判断されたら、次にシェルをフィールドテストして、設計が予測可能な方法で動作するシェルを生成したかどうかを判断しました。一部の砲弾は意図的に基本装薬で過負荷になり、砲を破壊しないように発射されました。不活性ヒューズを備えたシェルが発射され、その後回収されて、発射の力がヒューズを時期尚早に発射したかどうかを評価しました。砲弾は砂で満たされ、飛行中に砲弾がどれだけうまく結合したかを評価するために発射されました。そして、基本料金が砲兵のオペレーターが意図した場所に砲弾を送ることを保証するために、一定数の砲弾が発射されました。

副産物/廃棄物

砲弾の製造によって発生する主な廃棄物は、砲弾のテストと砲兵の訓練中に発生しました。現在、米国には、発射されたが発砲しなかった砲弾が存在するために使用できなくなる大部分があります。実際の生産では、最大の廃棄物の流れは、機械加工中に生成される切削液と金属チップで構成されます。

未来

榴散弾は第一次世界大戦中に時代遅れになりました。それらは、塹壕で保護された軍隊に対しては効果がなく、有刺鉄線の絡み合いを取り除くことができず、砲弾が敵軍の適切な高さで爆発するように設定するのが難しいことが証明されました。榴散弾の砲弾は爆発性の高い破砕弾に取って代わられました。爆薬のケーシングは爆発時に数百個の致命的な破片に破砕された爆薬で満たされていました。遠くにいる敵軍を殺すための最新の技術は、改良型従来型軍需品（ICM）です。 ICMは、フラグメンテーションシェルよりもShrapnelシェルに似ています。違いは、単純な金属製のボールをこぼすのではなく、手榴弾、地雷、対戦車爆弾を吐き出すことです。 ICMがいつの日か、新しい防衛戦略を克服するためにさらに効率的で調整された何かによって老朽化することは避けられません。

詳細情報

本

ホッグ、イアン。 第一次世界大戦の連合軍の砲兵。 イギリス：Crowood Press、1998年。

その他

New Zealand Permanent Force Old Comrades'AssociationWebページ。 2001年12月。。

アメリカ合衆国陸軍。 TR1355-75A自走砲弾。 75 mm野砲用弾薬、M1897（フランス語）; M1916（アメリカ）;およびM1917（英国）。 1927年11月21日。

アメリカ合衆国陸軍。 TR1355-155A自走砲弾。 155 mm榴弾砲、M1917（フランス）およびM1918（アメリカ）用の弾薬。 1927年11月23日。

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