榴霰彈

榴霰彈也稱霰彈、子母彈、群子彈，是一種裝有大量的彈丸的殺傷性炮彈。其在接近目標時將彈丸噴射出來，彈丸會延著砲彈軌跡分別打擊目標。其殺傷力主要來源於炮彈的飛行速度。

自第一次世界大戰之後，榴霰彈由於其殺傷性逐漸被高爆彈所取代。榴霰彈的功用以及其背後的原理與高爆彈完全不同，後者主要依賴爆炸後的破片進行殺傷。

榴霰彈的英文名（Shrapnel shell）中，Shrapnel 是取自英國皇家炮兵團中將亨利·施雷普內爾（Henry Shrapnel）的姓氏。他通過實驗，親自領導並自費研究設計了一種新式炮彈。

## 榴霰彈的發展

在1784年，英國皇家炮兵團開始研製一種反人員武器。當時的炮兵已經使用一種叫做「罐子彈（canister shot）」的炮彈——一種裝滿鉛彈的罐子——來阻擋來自陸軍和騎兵的進攻。當開火時，罐子會在炮膛或炮口處裂開，從而達到了類似大號霰彈的效果。在射程 300 米內，「罐子彈」仍具有殺傷性，但是彈丸密度較低，基本上無法擊中人體。當需要遠距離射擊時，炮兵通常使用實心彈或者一種「普通炮彈」，這種普通炮彈是一種內部中空、填滿黑火藥的鑄鐵球，這種炮彈所產生的破片過大而且數量較少，因此主要起震撼作用，而非破片殺傷。

施雷普內爾於 1784 年結束海外任務回到英國後，便開始自費調研、開發一種帶有內部裝藥和彈丸的中空球體炮彈。其創新之處在於，炮彈使用定時引信來引爆，這就使炮彈可以在飛行一段距離之後再炸裂、釋放內部的霰彈。他發明的炮彈採用了中空的鑄鋼球體，內部填滿彈丸和火藥的混合物，還有一根簡陋的定時引信。若引信設置無誤，炮彈將在目標人員的前方或上方破裂，釋放其內容物（彈丸），彈丸將以原來炮彈的飛行速度繼續飛行。除了更為密集的彈幕，這些彈丸的速度也有顯著提升，因為在飛行過程中，作為一個整體的炮彈比單獨的霰彈彈丸擁有更高的彈道係數。

炮彈內部的爆炸只是為了讓炮彈彈殼破裂，而非讓霰彈朝著各個方向四散飛出。通過這樣的創新，「罐子彈」的有效射程從 300 米提升至了 1100 米。

在一年之後的 1785 年，關於這個發明的主要設計都已經完成，但是當時的官方還未識到其價值。在其後的二十年間，施雷普內爾傾盡注了大量的財力和時間來完善他的發明，並最終獲得了官方的注意。

### 榴霰彈被英國炮兵採用

榴霰彈首次被用於戰爭的記錄是在 1804 年，英軍將其用於對抗位於蘇利南新阿姆斯特丹堡的荷蘭人。之後，威靈頓公爵在 1808 半島戰爭和 1815 年的滑鐵盧之戰中也使用了榴霰彈，並稱讚其十分的高效。在他寫給軍官約翰·辛克萊爾（Sir John Sinclair）的信件中，他認為將這項發明公之於眾是不明智的，但是若不公布，則施雷普內爾無法享受其贏得的榮譽。

原本施雷普內爾所發明的炮彈被稱為「球殼彈（Spherical case shot）」。在 1852 年，英國軍械評議委員會（Ordnance Select Committee）正式將其更名為「施雷普內爾炮彈（Shrapnel shell）」，以紀念施雷普內爾為改進此類炮彈所做的突出貢獻。

### 伯克瑟改進榴霰彈

在最初的設計中存在一種嚴重的潛在缺陷：炮彈可能會被過早引爆。在炮彈發射時，過大的加速度可能導致內部的彈丸與黑火藥在摩擦的作用下過早的引燃，從而導致過早引爆炮彈。後續嘗試了各種方法，例如在歐洲大陸上，曾嘗試使用硫磺、瀝青、熟石膏粉等填充物來固定彈丸，但是這種方法又引入了填充物無法充分破碎的問題，最終的結果不甚理想。

十九世紀中葉，時任英國皇家兵工廠的實驗室主管的伯克瑟（Edward Mounier Boxer）試圖通過隔離彈丸與爆炸裝藥的方法來解決這一缺陷。起初，在 1849 年間，爆炸裝藥是被裝在一個帆布袋中以隔開彈丸，後續進一步改進為將爆炸裝藥置於一個罐子內部。這種方法有效解決了過早引爆的問題，但是由於裝藥過於集中，導致彈丸的散布過大，其效果仍不能讓伯克瑟滿意。

於是在 1852 年，他提出了使用一片弧形鍛造鐵片來分隔彈丸區與裝藥區，同時使用松香作為固定彈丸的填充物。在後續的測試中，這種帶有隔膜的榴霰彈不僅擁有更高的精度，而且在其他的各項指標上也優於之前的設計。

老式的榴霰彈（施雷普內爾所設計的版本）最終於 1858 年停止生產，與此同時，隔膜榴霰彈獲得了英國軍械評議委員會的臨時批准。

隔膜榴霰彈於 1864 年獲得了最終的批准，但是那時已經出現一種新式火炮——膛線炮，而這種球形的隔膜榴霰彈只適用於滑膛炮，於是隔膜榴霰彈變得有些過時了。於是，時任陸軍中校的伯克瑟在膛線炮彈的設計之上，結合過去榴霰彈的經驗，設計出了能在膛線炮中使用的榴霰彈，這種設計已經具備了現代榴霰彈的所有基本特徵。

在 19 世紀 80 年代被採用的最終榴霰彈設計，除了其球形彈丸和延時引信之外，與亨利·榴霰彈（Henry Shrapnel）的原始設計幾乎沒有什麼相似之處。它使用了更薄的鍛鋼彈殼，鼻部裝有定時引信，彈殼中心貫穿一根導管，用於將點火閃光傳送到彈殼底部的火藥爆破藥。

使用鋼材使得彈殼壁可以做得更薄，從而為容納更多的彈丸騰出了空間。它還能承受火藥裝藥的推力而不至於破碎，因此彈丸能以更快的速度從彈殼中向前射出，非常類似於霰彈槍的工作方式。這種設計被所有國家採用，並在 1914 年第一次世界大戰爆發時成為標準配置。

在 19 世紀 80 年代，當舊式鑄鐵和現代鍛鋼榴霰彈設計都在英國服役時，英國軍械手冊將較舊的鑄鐵設計稱為「Boxer shrapnel」（伯克瑟榴霰彈），顯然是為了將其與現代鋼製設計區分開來。

現代的薄壁鍛鋼設計使得榴彈炮使用榴霰彈成為可能。榴彈炮的速度遠低於野戰炮，通過在爆炸時使用更大的火藥裝藥來向前加速彈丸，解決了速度不足的問題。理想的榴霰彈設計會將定時引信設在彈殼底部，以避免使用中央導管，但這在技術上是不可行的，因為需要在發射前手動調整引信；而且英國早早就拒絕了這種設計，因為它存在過早點火和作用不規則的風險。

## 第一次世界大戰時期

### 優點

雖然榴霰彈對戰壕和土木防禦工事沒有作用，但英軍仍舊採用作為步兵單位突襲時壓制與防止敵軍在戰壕掩體的佈署。而與高爆彈比起來，榴霰彈對英軍步兵的危險性較小——只要己方的砲彈在上方或前方觸發爆炸，進攻的步兵就不會受到砲彈影響;反之，高爆彈的爆炸可能會在遠於100碼之外的任何方向造成破壞與危險。

榴霰彈不會造成地面的坑洞，這對於突襲是有利的，因為彈坑會造成地面更難跨越;儘管彈坑也能提供步兵掩護和射擊位置。

榴霰彈同樣對於敵軍反攻、工作小組以及任何在開闊地區的部隊有壓制效果。

當英軍實施徐進彈幕射擊時，榴霰彈的黑色火藥引信也提供了有用的掩護效果。

### 缺點

英軍在索姆河戰役中遭受慘重傷亡的關鍵原因之一就在於他們相信使用榴霰彈能夠切斷無人區糾結纏繞的帶刺鐵絲網。事實上，榴霰彈只對殺傷敵軍有用;即使是在確切的條件下諸如在適當的俯角讓彈丸能夠均一的穿過鐵絲網，要擊中並成功切斷鐵絲網的細線的機率是非常低的。彈丸同時也只有有限的破壞效果並且會被沙包擋住，因此在掩體後的部隊普遍上來講是安全的。並且，鋼盔的發配使用像是德軍的德式鋼盔和英軍的Brodie helmet也能夠抵擋榴霰彈彈丸並保護穿戴者免於頭部傷害。

榴霰彈的成本比高爆彈還高而且炮彈彈身需要更好的鋼材。與高爆彈比起來它也更難精確的使用，因為要在對的時機設定正確的引信來引爆砲彈是非常關鍵的。這亦需要砲兵觀測軍官擁有相當多的技巧來攻擊移動目標。

另外一個複雜的因素是實際的砲彈引信時間會受到氣象狀況所影響，而影響到炮口的初速。無論如何，英軍在每一座砲使用了引信指示器依照炮口初速來決定正確的引信時間長度。

## 第二次世界大戰時期

在1930年代初，英國為BL 60磅炮研發了一種新型流線型榴霰彈槍彈，型號為Mk 3D，內含760發彈丸。一戰初期，英國在東非和東北非戰役中曾使用過榴霰彈槍彈，當時使用的是18磅炮和4.5吋（114公厘）榴彈砲。到了二戰時期，嚴格意義上的榴霰彈基本上停止使用，最後一次有記錄的使用是1943年在緬甸戰役中發射的60磅砲彈。1945年，英國成功地對摻有近炸引信的榴霰彈槍進行了試驗。然而，一戰後，英國並未將榴霰彈槍作為任何新型火砲的彈藥進行研發。

## 越戰時期

雖然嚴格來說並非榴霰彈槍彈，但在20世紀60年代的一個武器項目研發了一種名為「碎片彈」（splintex）的砲彈，用於90毫米和106毫米無後座力砲以及105毫米榴彈砲，在後者中被稱為「蜂巢彈」。與榴霰彈的彈丸不同，碎片彈內裝有箭形彈片。最終成果是105毫米M546 APERS-T（反人員曳光彈），於1966年首次在越戰中使用。這種砲彈由大約8000枚重0.5克的箭形彈片組成，這些彈片排列成五層；此外還包括一個定時引信、彈體剪切雷管、一個中央閃光管、一個底部裝有染料標記的無菸發射藥以及一個曳光元件。砲彈的工作原理如下：定時引信引爆，閃光沿著閃光管傳播，剪切雷管引爆，彈體前方部分裂成四塊。彈體和前四層箭形碎片依靠彈丸的旋轉散開，最後一層碎片和視覺標記則由發射藥本身散開。箭形碎片主要依靠旋轉，從爆炸點開始沿著彈丸爆炸前的軌跡呈現不斷擴大的錐形擴散。這種彈藥製造過程複雜，但卻是一種高效的反步兵武器——士兵們報告說，在一次突襲中發射蜂巢彈後，許多敵軍屍體的手被釘在步槍的木製槍托上，這些屍體甚至可以被步槍拖到萬人坑。據說，這種彈藥之所以被稱為「蜂巢彈」，是因為箭形碎片在空中飛行時發出的聲音類似於一群蜜蜂嗡嗡作響。

## 圖片

- 美國，俄國，德國，法國和英國的一戰時期榴霰彈比較
- 一戰時期英軍18-pounder榴霰彈
- 現代在凡爾登發掘出來的一戰時期榴霰彈彈丸
- 在比利時Sanctuary Wood，發射過的榴霰彈砲殼

## 相關

破片彈葡萄彈

## 參見

- Warfare: Artillery shell, Anti-personnel weapon, Claymore mine
- People: Henry Shrapnel, Thomas Pakenham, 5th Earl of Longford, Wali Khan Amin Shah
- Grapeshot, a shorter-range predecessor of Shrapnel shells.

## 外部連結

- Douglas T Hamilton, Shrapnel Shell Manufacture. A Comprehensive Treatise. New York: Industrial Press, 1915
- Various authors, "Shrapnel and other war material" : Reprint of articles in American Machinist New York : McGraw-Hill, 1915