榴弾

榴弾（りゅうだん、High Explosive、HE）は、兵器の1つであり、狭義には砲弾の種類。爆発によって弾丸の破片が広範囲に飛散するように設計されている。
広義には21世紀現在は成形炸薬弾である対戦車榴弾や粘着榴弾など、着弾時に火薬の効果を用いる砲弾や砲弾に限らず爆弾の内部に炸薬を詰めたものも指すとしての意味合いでも多く使用されている。
概要.
陸上兵器や艦載兵器で使用されている火砲の砲弾は、ほとんどが榴弾と徹甲弾に大別できる。徹甲弾が高速飛翔する自身の持つ運動エネルギーによって目標を破壊するのに対して、榴弾は内部の火薬が炸裂することで、弾殻が破砕され、その破片が広範囲に飛び散り、目標に突き刺さって打撃を与える。これは攻撃対象の違いにより、徹甲弾は戦車や艦船など、装甲された目標の装甲板を破壊するために使用されるのに対し、榴弾は散開した兵士や軽車両、通常の建物などを広く攻撃するために使用される。
榴弾砲は、曲射砲に属する。砲弾は比較的高い角度で発射され、放物線を描いて、目標の頭上から落下する。この特性により、山の向こう側や数十キロの遠方など、直接視認できない敵の位置を座標データで特定できれば、弾道学計算を使った曲射弾道で攻撃する間接射撃を行え、広範囲の目標を捕捉することができる。またほぼ垂直で落下することによって、弾殻が縦長で破片効果によって打撃する同種の炸裂弾の中でも水平面方向への断片の飛散割合は高くなり、破壊効率が高くなる。
航空機は重量制限から多くは非装甲で薄弱だが、そのぶん機体構造によっては徹甲弾を多数浴びせても突き抜けるだけで容易に有功打にならない場合もある。このため対空砲や航空機関砲は、小口径徹甲弾の多数の連射を浴びせるものと、比較的大口径で主に榴弾を使用するものに大別される。高速の航空機を相手にする都合上、対空砲の多くは高初速砲であり、高速飛翔する弾体は榴散弾に近いふるまいをし、炸裂すると空中で散弾銃を撃ったような円錐状の破片弾幕を形成する。
また、航空機から爆撃で投下する爆弾も効果の上では榴弾にほぼ等しい。
構成.
砲弾の飛翔部分は弾体とも呼ばれ、一般的な小銃弾の外形を大きくしたような流線形のものが多い。翼を有するものは、後端部が絞り込まれた涙滴型であることもあり、迫撃砲もしくは近年の戦車砲のような滑腔砲の榴弾にこの形状が多い。
艦砲用榴弾.
艦砲用の徹甲榴弾では以下の構成要素を持つものがある。
破片効果と爆風効果.
炸裂弾の加害は爆風効果と破片効果に大別される。爆風効果は炸薬の爆轟によって生じる衝撃波と火炎によって加害するものであり、加害半径は比較的限定的となる。破片効果は炸薬の爆轟によって生じる高圧力に耐えられずに弾殻が破裂し、断片や散弾が四散する事で加害する。
ほとんどの榴弾は爆風効果より破片効果を優先するため、同じ重量では、炸薬量を増やすよりも弾殻を厚くした方が破片が増えて加害効果が高くなる。破片を遠くまで飛ばすことで加害半径を拡大できる。破片の初速を高めて遠くまで飛ばすために炸薬量を増やすのはある程度までは有効だが、弾殻厚に比べて炸薬量が過剰になれば破片は微細となり質量に比べて空気による抵抗が大きくなり、高初速もすぐに減殺されて加害半径は逆に縮小する。
歴史.
中国で発明され、欧州で中世の投石器を代替する兵器として中世から近世にかけて発展してきた “Gun” や “Artillery”、“Cannon” と呼ばれる大砲は、1500年頃までは砲弾に丸い石を使用していた。この頃は、城壁の破壊に使用する他に、敵兵に対して水平に発射し地上を飛び跳ねながらその隊列をなぎ倒す目的で使用された。
石から鉄になっても中実の砲弾ではそれほど使用法に変化はなかった。やがて砲弾の中に黒色火薬を詰めて導火線を使って敵兵の頭上で弾を破裂させる榴弾が作られた。この原型は元寇の際のてつはうにすでに見られる。この「てつはう」は外包が陶磁器で内部に金属片を混入した仕込み爆薬の種であり、投石器などにより射出していたものと見られる。榴弾は空中での爆発だけでなく地上目標への着弾によって爆発すれば破壊力が高く、照準の精度も緩和できるため、高性能の信管が開発されると導火線は不要となり、火砲の弾薬として広範に使用されるようになった。
GPSとINSによって誘導されるJDAM誘導爆弾のように、M982 エクスカリバーや155mm先進砲システム向けに開発中だったが中止されたのような誘導砲弾など、自由落下する火砲の砲弾にも誘導能力を持つものが現れるようになっている。
柘榴弾.
日本語での「榴弾」はに由来すると考えられている。柘榴弾は熟すと実が裂ける柘榴のように弾が割れることから名付けられた。また、手榴弾の英語名であるGrenadeが柘榴 (pomegranate) に由来するという理由も考えられる。また榴弾には炸裂時に飛散する球形弾子を炸薬とともに多数充填しているものがあり、これの様子が柘榴の果実の内部に似ていることからついたともいわれる。
対応火器.
20mm程度以上の口径であれば弾体に炸薬を充填できるので、砲の多くが榴弾の発射が可能である。
主に榴弾砲、艦砲、臼砲、迫撃砲などの曲射砲から発射されるが、対空砲、無反動砲、カノン砲、野砲、戦車砲などの直射砲（直接照準砲）でも使用される。
銃と砲をサイズ区分する閾値にはいくつか見解があるが、1つには口径20mmが最小の榴弾だったことが理由とされる（航空機関砲も参照）。一般に中小口径の榴弾は、容積にしめる信管の割合が大きく、それに圧迫される形で炸薬量が過小である。それゆえ、被害半径が小さく、面制圧には向かなかった。近年ではプログラム可能な時限信管による空中炸裂によっての欠点を補う試みがなされている。
特に戦車用の広義の榴弾として、対戦車用に装甲貫徹力を高めた成形炸薬弾がある。
ロケット弾は大柄な弾体の低い初速のため横風等の影響を受けやすく弾道が不安定で、命中･直撃を要する運動エネルギー弾には不向きであることから、面で加害する榴弾が主に用いられる。直撃を狙う対戦車ロケットでも、運動エネルギーで装甲を貫徹しうる速度に達することが難しいため成形炸薬弾を用いる。