「シャラップネル(shrapnel)」という名称は、その発明者であるヘンリー・シャラップネル(Henry Shrapnel)にちなんだもので、「榴散弾(りゅうさんだん)」と呼ばれる砲弾の一種を指します。
ただし今日では、「シャラップネル」という用語が、由来を問わず爆発によって飛散する破片全般を指す言葉として誤用されることも少なくありません。本来は、弾丸を内蔵した特定の構造を持つ砲弾を指す専門用語です。
シャラップネル弾の誕生
1784年、イギリス王立砲兵隊(Royal Artillery)の将校だったヘンリー・シャラップネル(1761年~1842年)は、対人兵器の開発に着手しました。
当時の砲兵は、歩兵や騎兵の突撃に対処するため「キャニスターショット(葡萄弾)」を使用していました。これは砲弾の代わりに、鉄球や鉛玉を詰めた金属缶を砲身に装填するもので、発射すると缶が砲身内で裂け、巨大な散弾銃のような効果を発揮します。この方式は約300ヤード(約270メートル)までなら致命的な威力を保てましたが、その距離では弾丸密度が低下し、人間サイズの目標に命中させることはほぼ期待できませんでした。より遠距離には実心弾か通常の榴弾が使用されました。後者は黒色火薬を詰めた中空の鋳鉄球ですが、破片が少数かつ大型であるため、爆風効果が主体で破片効果は限定的でした。
シャラップネルの革新は、葡萄弾の多弾頭効果と信管による遅延起爆を組み合わせ、葡萄弾の効果を遠距離まで届かせた点にあります。彼の砲弾は、鉄球と火薬の混合物を詰めた中空の鋳鉄球で、簡素な信管・雷管を備えていました。信管が正確に調整されていれば、砲弾は目標の前方または上空で開き、内容物である小銃弾相当の弾丸を放出します。これらの弾丸は砲弾の残余速度を保ったまま飛翔を続けます。砲弾の炸薬は弾体を破裂させるのに必要な最小限にとどめられ、弾丸を四方に散乱させるほどのものではありませんでした。この形態により、キャニスターショットの有効射程は300メートルから1,100メートルへと大幅に延伸されました。彼はこの兵器を「球形ケースショット(spherical case shot)」と命名しましたが、最終的には彼の姓にちなんだ名称で呼ばれるようになり、1852年にイギリス政府によって正式に承認されました。
初期モデルの欠陥と改良
初期のモデルには重大な欠陥がありました。発射直後の強烈な加速の際、弾丸と黒色火薬の摩擦によって火薬が早期に爆発することがあったのです。この問題は、火薬を弾体中央の金属管、または内部の独立した区画に収めることで解決されました。また、鉛玉の変形を防ぐため樹脂に埋め込む工夫も施されました。この樹脂は燃焼時に煙を発するため、砲弾がどこで破裂したかを視認できるという副次的な利点ももたらしました。
イギリス砲兵隊は1803年になってようやくこの発明を採用しましたが、以降は熱心に運用しました。同年、シャラップネルは少佐に昇進しています。ウェリントン公爵は1808年からワーテルローの戦いまでナポレオン軍に対してシャラップネル弾を使用し、その有効性を賞賛する文章を残しています。
その設計は、王立砲兵隊のE・M・ボクサー大尉によって改良され、施条砲(ライフル砲)の出現とともにさらに進化していきました。
その後の変遷
円筒形となった砲弾はわずかな改修を受けました。先端には時限信管・雷管が取り付けられ、中央には点火管が配置され、その周囲に樹脂に埋め込まれた弾丸が並べられ、後部には黒色火薬を収めた室が設けられ、蓋が管にかしめられて閉じられていました。砲弾の飛行中、予め設定された時間が経過すると信管が作動して火薬に点火します。炸薬は、弾体を固定するクリップやピンを破壊して弾丸を放出できる程度の量でした。弾丸の速度の大部分は、砲弾自体の残余速度によるものでした。放出された弾丸は弾道に沿って丸い弾丸の雨となり、楕円形の範囲に着弾します。野外の部隊に対しては非常に有効でしたが、塹壕など遮蔽物の中にいる兵員に対しては無力でした。
第一次世界大戦
第一次世界大戦の勃発当初、榴散弾はすべての交戦国によって大量に使用され、開けた場所を集団で進撃する部隊への攻撃に活躍しました。しかし、戦争が塹壕戦へと移行すると、高爆発力の榴弾に取って代わられました。榴散弾には、攻撃前に必須となる鉄条網の破壊、地面の掘削、掩蓋下の敵兵への打撃といった任務を遂行する能力がなかったのです。
砲弾に装填できるほど安定した高性能炸薬が開発されるにつれ、適切に設計された榴弾は極めて効率的に破片を生成することが判明しました。例えば、通常の105mm榴弾の爆発は、毎秒1,000~1,500メートルの高速破片を数百個発生させ、狭い半径内で致命的な過圧波を生じさせ、地上または地下での爆発の場合には土壌を攪乱して資材を効果的に破壊します。しかも、後期型の榴散弾よりもはるかに製造が容易な弾薬でこれを実現できるのです。
特筆すべきモデルとして、20世紀初頭にドイツのクルップ社が開発した「万能弾(universal shell)」があります。この砲弾は、榴散弾としても榴弾としても機能しました。装薬が改造され、樹脂の代わりにTNTが弾丸のコーティングに使用されました。時限信管が作動すると、通常通り弾丸を投射するとともにTNTに点火します。TNTは燃焼するだけで爆発せず、目立つ黒い煙の柱を噴出しました。着発モードでは、TNTが炸裂し、砲弾は大量の低速破片と中程度の爆風を伴う榴弾として機能します。しかし、その複雑さゆえに、シンプルな高爆発榴弾に取って代わられました。
第二次世界大戦
第二次世界大戦中、厳密な意味での榴散弾は廃止されました。イギリス陸軍が最後に使用した榴散弾は、1943年にビルマ(現在のミャンマー)で発射された60ポンド砲弾です。
一方、大日本帝国海軍は、榴散弾と焼夷弾を組み合わせた対空弾薬を「三式弾」の名称で開発しています。
ベトナム戦争
1960年代のアメリカのプロジェクトは「ビーハイブ弾(beehive shell)」を生み出しました。ダーツ(鏢)を含むため、厳密には榴散弾ではありません。その成果が105mm M546 APERS-T弾で、1966年にベトナムで初めて実戦使用されました。
この砲弾は、約8,000本の半グラムのダーツを5つのパックにまとめて収納し、時限信管、弾体を引き裂くための雷管、中央管、無煙推進装薬、後部に収められた有色マーカーを備えています。作動原理は以下の通りです。信管が点火すると、爆轟が中央管を通じて伝わり、雷管に点火して弾体前部を4片に分離させます。弾体と最初の4パックのダーツは弾体の回転作用によって、最後のパックと視覚マーカーは推進装薬の作用によって放出されます。ダーツは炸裂点から、炸裂前の弾道の延長線上で常に拡大し続ける円錐状に散布されます。
この砲弾は、特に森林の樹冠下において高い対人効果を発揮しましたが、製造は容易ではありませんでした。「ハイブ(蜂の巣)」という名称は、ダーツが発する音が怒れる蜂の群れの羽音に似ていることに由来すると言われています。
現代
現在ではあまり使用されていませんが、シャラップネルの原理に基づく各種口径の弾薬は依然として存在し、ダーツやタングステン製の物体(球、円柱、棒)を散弾として使用しています。一部の迎撃ミサイルには、再突入するミサイルの弾道上の所定距離で多数の子弾を放出する弾頭を搭載できるものがあります。この方式では、通常の爆発弾頭と比較して追尾や接近弾道にそれほど高い精度が要求されず、棒状の弾体を使用することで敵弾体への貫通力が向上し、攻撃の成功率が高まります。
なお、「シャラップネル」という語は、小銭(ばら銭)を意味する俗語としても使われることがあり、この意味ではスクラップ金属と同義で用いられます。