化学炮弹的问世
1．化学炮弹的问世
一战中，交战国共使用了45种化学毒剂
毒气吹放钢瓶这种最简单而又十分有效的化学武器，在战争初期显示了巨大的威力。但是随着战争的发展，它的局限性表现得越来越明显。首先，它在攻击之前，必须将大量的钢瓶埋设好，因此只适用于阵地战。其次是对气象条件的依赖性太大，这也是它致命的弱点。由于它是靠风力把毒气吹送到敌人阵地，所以必须要有合适的风向和风力等条件。风力大小，毒剂吹送不过去；风力太大，又迅速把毒剂吹散，形不成应有的战场浓度；风向的突然改变，还能引起“返回效应”，造成“自食其果”。如一战中第一次氯气攻击，德国人为了等待适宜的气象条件，曾将日期一拖再拖，达十几天之久。这种对气象条件的依赖所造成的作战计划的不确定性，引起了战场指挥官们的不满。另外，长时间在自己阵地上埋放着大量致命的毒气钢瓶，也使他们感到惴惴不安。因此，如何减少化学武器对气象条件的依赖，就成了武器设计师的主要研究课题。于是，人们把目光又投向化学炮弹。
德国人在他们研制的早期刺激性化学炮弹的基础上，开始向发展致死性化学炮弹迈进，首先研制出K－剂弹，装的毒剂是氯甲酸—氯甲酯和氯甲酸二氯甲酯两者的混合物，毒性比氯气大两倍，但使用效果并不理想，它随即为毒性更高的K2－剂弹即双光气弹所取代。
K2－剂弹又称为“绿十字”弹，德国化学武器所采用的标志系统是彩色的“十”字，它代表着内装战剂的性质：绿十字意指引起呼吸道损伤的挥发性战剂；黄十字意指不挥发性战剂，特别是指损伤皮肤的战剂；白十字意指催泪性毒剂；蓝十字意指喷嚏剂；红十字则表示所谓“激怒毒剂”。“绿十字”弹最初用于1916年，它有三种型号，分别由77毫米、105毫米和150毫米口径的野炮及榴弹炮发射，弹体设计与早期的化学弹相同。1916年底，德国人对这种弹作了改进，采用了专门装化学毒剂的弹壳，这种弹壳比原先的要长，而且体壁较薄，同时只由引爆管的炸药来爆炸分散，增大了毒剂的装载量。到1917年8月，“绿十字”弹已被德国所有的野炮采用。
法国的设计师们也不甘落后，他们发明了装有光气的所谓“五号特种弹”，即用于75毫米野炮的炮弹。这种野炮以其非常高的射速弥补了弹药重量的不足，并有105毫米和155毫米野炮和榴弹炮的炮弹作补充。在凡尔登保卫战中，首次使用取得成功，向世人证明了这是一种不需要繁重的毒气钢瓶操作而又非常有效的化学战技术，引起了交战国的普遍关注，于是便纷纷仿效研制。
侵华日军遗弃在中国境内的化学炮弹
与此同时，专门发射化学战剂的装置也逐渐被研制出来。在这方面，德国人似乎总是走在前面。1915年5月，德军就用原装备的重迫击炮24门，在毒气团内组建迫击炮营，并在同年8月4日，在东线的勒姆河对俄军阵地发射毒剂炮弹4000余发，获得成功。这种250毫米重型迫击炮能发射较大的炮弹，一发炮弹可装24千克毒剂，但射程较近，而且过于笨重，难以大规模使用。
用于发射化学武器的迫击炮
为了满足机动灵活作战的需求，1915年9月，英国人设计出一种专门用于发射化学战剂的迫击炮，名为“斯托克斯迫击炮”。口径为4英寸，炮弹装填3～4千克毒剂，射速20发／分，射程达1000米。它射速快、弹道弯曲，易于打击远距离和山后或建筑物后面的目标，也避免了毒剂钢瓶吹放时的一些弱点。斯托克斯迫击炮是专为发射化学炮弹而设计的，它首次用于芦斯战斗，随后用于整个战争过程。
用于发射毒烟的97式迫击炮
为解决在1～2千米范围内突然造成很高的毒气浓度，增强毒气的使用效果的问题，英国一个叫李文斯的上尉军官于1916～1917年冬季，发明了一种毒剂投射器，后来称为“李文斯投射器”。
李文斯原来是一名土木工程师，因为对德国有着刻骨的仇恨，毅然投笔从戎，后来当上了福克斯特别旅“Z”连的连长。他精力过人，又是一个十足的“冒险家”，为试验他的武器，狂热地出没于毒气烟云之中，而且必要时，为得到他所需要的设备器材，即使冒着炮火的威胁也在所不辞。尽管他的发明还不够成熟，但颇具威力，更主要的是从降低对气象的依赖性这一目标来看，这一武器比毒气钢瓶具有明显的优越性。它不是用钢瓶对着敌军阵地施放毒气，而是把整个一排排的钢瓶投掷到敌军阵地，并在其上方爆炸。因此，化学兵埋置的不再是千百个钢瓶，而是用大量汽油筒或长管子临时改制成的粗糙的大口径迫击炮。然后插上推进剂药包，接着装进配好击发引信和少量炸药的毒气钢瓶。而当时间一到，整个炮弹即可同时发射。这是一种非常有效的技术，而且造价低廉，制作简易。按照李文斯的说法，如果大规模生产这种投射器，“消灭德国人的成本费用将会降到每人16个先令”。
“李文斯投射器”的设计图
1917年4月9日，在阿拉斯战役中英军首次使用“李文斯投射器”向德军发动了大规模化学袭击。一排排投射器同时发射，大地微微在颤抖，暗红色的火光闪烁过后，紧接着便传来沉闷的吼声。就这样，2304发毒气钢瓶弹腾空飞越，笨拙翻转，随即大量倾泻在德军阵地上。刹那间，装着光气的毒弹炸开了花，近50吨光气迅速蒸发气化，形成浓密的毒气烟云。
英军正在往“李文斯投射器”中装化学炮弹
为配合这次化学袭击，英军还发射大量普通炮弹。毒气烟云与大炮轰炸混为一体造成的恐怖使德军感到格外胆寒。毒气吹到之处所向披靡，德军纷纷溃退，只有一群炮兵戴着面具仍在抵抗，不停地向英军打炮，但不久弹药打光了，因为毒气毒死了数百头为前线运送军需品的马匹，所以德军全线败逃。李文斯坐在飞机上观看了这次化学袭击的全过程，对自己发明的武器非常满意。实际上，在整个战争中，这是协约国用新武器突然袭击打败德军仅有的一次。“李文斯投射器”由此一鸣惊人，随后在整个战争被各国广泛使用。