砲戦の基本要素

　　砲　　熕

　　弾　　薬

　　　　　（１）弾　　丸

　　　　　（２）装　　薬　← 現在の頁

　　　　　（３）弾薬定数

　　装　　甲

　　人　　員

　弾　　薬

　　（２）装　薬

明治４０年代において使用された爆発薬（炸薬）は次の３種類です。

ア．ニトログリセリン を主成分とするもの

イ．ニトロセルロース を主成分とするもの

ウ．両者の中間に位置するもの

そして各国海軍では、日・英・伊はア．及びウ．を、米・仏・露はイ．を使用していました。

ニトログリセリン系、即ち紐状火薬の利点は物理的なエネルギーが大きいこと、比較的安全であること、及び斉一な初速が得られることにあり、また欠点としては高熱のためエロージョンが大きいことと、純粋なニトロセルロースに比べ約４倍の価格であるとされたことです。

その一方で、ニトロセルロース系の利点は燃焼が比較的緩慢であることから最大膅圧を減じて大初速をえることができ、かつエロージョンが比較的小さいことです。　そして欠点は、安定性が十分でないことと、燃焼が斉一にならないため初速が斉一にならないこと、後焔の危険があること、そしてニトログリセリン系と同一の初速を得るためにはより大薬量を必要とすること等です。

ウ．の１種であるコルダイト（Cordite）の唯一の欠点であるエロージョンは、主成分であるニトログリセリンによる高熱が原因であることから、この量を減せばエロージョンを減少させることが可能となりますので、約３割これを少なくしたものがＭＤ火薬（Modified Cordite）です。

ＭＤ火薬は保存上ニトロセルロースの様な欠点がなく、また初速が斉一となることはニトログリセリンと大差なく、しかもエロージョンの程度はコルダイトの半分にも達しないと言われています。

しかしながら、同時にニトロセルロース系の固有の欠点である後焔の危険が残ることと、射撃指揮上最も考慮すべき砲煙を伴う欠点があります。

ＭＤ火薬採用以来この砲煙によって射撃が妨害された例は多く、加えて精度にも多少の疑問があることから次第に評価が下がり、このため中口径砲以下には再び尋常紐状火薬を使用し、大口径砲においても戦時にはこの火薬を使用するべきであるとの声が出てきました。

要するに、用兵者としては装薬には次の性能を有することが求められたのです。

ア．エロージョンが小さいこと

イ．初速が斉一であること

ウ．砲煙が稀薄であること

エ．安定性が大きいこと

オ．長期の貯蔵に堪えること

　　　　装薬の変質に起因する災害

ここで採り上げる災害には２種類があります。　即ち後焔と自然発火（自発）の問題です。

後焔は、発射後膅内に残留する未燃焼ガスの一部が尾栓を開くと同時に後方に噴出し、外気と接触することにより急に燃焼するために起こるもので、コルダイトではその量が少ないため敢えて問題とするまでにはならないものですが、ＭＤ火薬においてはその量は大となり、ニトロセルロースに至っては最も激しく、時には大火焔を生じ、これにより不意の大災害となった例が少なくありません。

一例としては、米海軍の「ミズーリ」（BB-11 Missouri）及び「ジョージア」（BB-15 Jeorgia）の砲塔砲で生起した際には、これによって付近の装薬に伝火し多数の死傷者を出すに至りました。

このため、当時一般に吹掃装置を設け、尾栓を開くと同時に圧搾空気又はこれと水を混合したものを膅中に吹き込む方法が採られています。

この装置の採用に、ＭＤ火薬においてはほとんど後焔に対する注意を必要としなくなりましたが、ニトロセルロースを採用する米海軍の「ジョージア」においてはこの装置設置後もなお災害が生起したと言われています。

なお、この後焔の問題は大口径砲のみであって、中口径砲においては後焔による災害発生の例は伝えられておりません。

例えば英海軍においては、中口径砲以下の場合は毎発射時に膅中を洗浄していませんが、尾栓を開くと直ちに次の弾丸を装填することにより、後焔が発生する暇がないためとされています。

紐状火薬及びＭＤ火薬を使用する旧海軍においては吹掃装置により後焔の問題は既に解決済みとさましたが、それでも薬嚢式装薬を使用する際には万一の危険を避けるためにこれを尾栓の直後に暴露しないようにしていました。

自発の災害で最も惨烈であるのは、旧海軍の「三笠」、仏海軍の「イエナ」（Iéna）、伯（ブラジル）海軍の「アイクバン」^（＊１）、米海軍の「メイン」（BB-10 Maine）及び「ベニングトン」（PG-4 Bennington）^（＊２）がその代表例です。

（＊１）おそらく「アキダバン」（Aquidabã）の旧海軍史料の誤りと考えられます
（＊２）「ベニングトン」は現在ではボイラーの爆発によるものとされており、旧海軍史料中での根拠の出所などは不明です

これらの例に限らず、ニトロセルロース火薬を採用する仏及び米海軍において頻繁に生起したことは注意すべき現象とされています。

「イエナ」の爆発について伝えられるところに依れば、これの原因は主として変質し易いＢ火薬固有の欠点にによるものであることは疑いないところですが、その遠因には導火薬の保存期限を過ぎていたこと、そして近因には貯蔵状態の不良による変質であるとされています。

この事件はその後の調査委員により、造船・造兵両部門の意思疎通を欠いたため火薬庫の位置が甚だ不良であり、その貯蔵の状態は拙悪を極め、これにより火薬の変質を招いたことが災害生起の大元であると結論されました。

自発の原因は、ニトログリセリン及びニトロセルロース共に自然変質と誘発変質の２つが主なものとされています。

自然変質は長期間の良好な状態での貯蔵でも生じるもので、無煙火薬に保存期限が設けられているのはこのためです。　また誘発変質は温熱に伴うもので、温度が一定の限度以上に上昇する時は速やかに分解して自発を招くものとなります。

したがって、自発の危険を避けるためには次の３つが求められます。

ア．保存期限に達したものは猶予無く交換すると共に、期限内であっても常に厳密な検査を怠らないようにする

イ．艦艇建造にあたり火薬庫の位置を適切に選定すると共に、専用の冷却通風装置を設けて来ないの温度を一定の限界以内に保つ

ウ．庫内に温度・湿気の計測器を設置し、常時計測できるようにする

これに加えて、火薬の性状によっては砲身の破裂が生じることがあり、米海軍における「ジョージア」の１２インチ砲、あるいは「サンディ・フック」（Sandy Fook）射場における１０インチ砲の破裂はその例です。

因みに、当時の英国の「エンジニアリング」にこれに関する次の記事が掲載されています。

細い紐状火薬を用いると弾丸の推進に要する熱の消費と同時に薬室容積の増加及び火薬燃焼面積の減少の事実と相俟って圧力の激増を調和し、従って恐るべき撃爆を防止する。
これに反して成分が同一である円筒形又は管状の火薬を燃焼させると、その外面と孔の内面との双方から燃焼し、弾丸が膅内を前進しても燃焼面積は細い紐状火薬のようには減少せず、却って増加する傾向にある。
これがために燃焼速度を増加し、したがって圧力を増加し、圧力の増加はまた燃焼速度を増加することとなり、遂に燃焼面積の減少による調和が無く、当該面積は実際倍々に増加する。
これは小孔は漸次燃え広がって内部の面積が次第に増加するためである。　したがって、大量の火薬の場合には弾丸の前身は爆発又は破裂を防ぐに十分でないこととなり。
二三の米国艦長から得た言によると、同国の海陸軍は実用者である彼ら将校の希望に反して、砲熕の大小、初速の高低に拘わらず常に有孔円筒形の無煙火薬を使用しているようである。
これらの艦長達は「多孔火薬は高初速を得るためにこれを多量に使用する場合は砲及び砲員にとって危険である。　なぜならばこの形状は燃焼が進むにしたがって燃焼面積が急激に増加するだけでなく、燃焼に次いで薄い火薬の肉に機械的な破壊が起こるため、元来燃焼速度が緩やかである火薬であっても危険な圧力を生じるおそれがある。」という意見を持っており、高初速には孔が無い紐状火薬を束ねて使用することが安全かつ成績良好であることを認めている。

　　　　爆風（Blast）の問題

爆風の影響については、かつて仏海軍の戦艦「ヘンリー４世」（Henri IV）において実験されたことがありますが、この時は十分な解決法を得るには至らず、その後英海軍において巨砲全装艦の元祖たる「ドレッドノート」を設計するにあたり、その巨砲の配置の基準を定めるために爆風の影響が重大な問題として採り上げられ、慎重に調査が行われて現砲装がその理想の配置として採用されたとされています。

結果として、「ドレッドノート」において行われた厳密な発射試験、及びその後伯海軍の「ミナス・ゼラ」（Minas Gerais）において行われた実験では、砲塔相互間の爆風の影響は意に介するまでもないことが実証され、以後の戦艦には二重砲塔式が採用され、また英海軍の巡洋戦艦「インビンシブル」（Invinsible）級においては著しく中部の砲塔の旋回角を大きくしたものとなりました、

また米海軍においては、早くに二重砲塔を装備し、更に「ミシガン」（Michigan）級以降の戦艦では各砲塔が密接し、一砲塔が他砲塔を超えて射撃する形となりました。

これら各国における砲装の実現により爆風の影響は考慮するまでもないことが証明され、明治４０年代頃にはこの爆風の問題は既に過去のものとして扱われたのです。

なお、大口径の砲塔砲の発射によるよる中口径砲に及ぼす爆風の影響は、後の砲装の項で改めて論じることとします。