قذيفة (مقذوف)

أتاحت التطورات في علم المعادن خلال العصر الصناعي بناء مدافع ذات مؤخرة محلزنة قادرة على إطلاق النار بسرعة فوهة أعلى بكثير . بعد أن تبين في حرب القرم أن المدفعية البريطانية لم تشهد تغييرًا يُذكر منذ الحروب النابليونية ، مُنح الصناعي ويليام أرمسترونغ عقدًا من الحكومة لتصميم قطعة مدفعية جديدة. بدأ الإنتاج عام 1855 في شركة إلسويك للذخائر والمستودع الملكي للأسلحة في وولويتش . ^{[ 8 ] [ 9 ]}

كانت القطعة مُحلزنة ، مما أتاح دقةً وقوةً أكبر بكثير. مع أن التخريش قد جُرِّب على الأسلحة الصغيرة منذ القرن الخامس عشر، إلا أن الآلات اللازمة لتخريش المدفعية بدقة لم تُصبح متاحة إلا في منتصف القرن التاسع عشر. أنتج مارتن فون وارندورف وجوزيف ويتوورث بشكل مستقل مدافع مُحلزنة في أربعينيات القرن التاسع عشر، لكن مدفع أرمسترونغ كان أول مدفع يُستخدم على نطاق واسع خلال حرب القرم. ^{[ 10 ]} كان غلاف مدفع أرمسترونغ المصنوع من الحديد الزهر مشابهًا في شكله لرصاصة ميني، وكان مطليًا بطبقة رقيقة من الرصاص جعلته أكبر قليلًا من قطر ماسورة المدفع، وكان هذا الغلاف يتعشق مع أخاديد التخريش ليمنح الغلاف دورانًا. هذا الدوران، بالإضافة إلى التخلص من تأثير الرياح نتيجةً للتركيب المحكم، مكّن المدفع من تحقيق مدى ودقة أكبر من المدافع ذات الماسورة الملساء الموجودة آنذاك والتي تُعبأ من الفوهة باستخدام كمية أقل من البارود.

كان المدفع أيضًا من نوع التلقيم الخلفي. ورغم محاولات تصميم آليات التلقيم الخلفي منذ العصور الوسطى، إلا أن المشكلة الهندسية الأساسية تمثلت في عدم قدرة الآلية على تحمل الشحنة المتفجرة. ولم يتمكن أرمسترونغ من ابتكار حل عملي إلا مع التقدم في علم المعادن وقدرات الهندسة الدقيقة خلال الثورة الصناعية . ومن الميزات المبتكرة الأخرى ما أطلق عليه أرمسترونغ "المقبض"، وهو عبارة عن تجويف ضغط ؛ حيث كان قطر الجزء الأمامي من التجويف، بطول 6 بوصات، أصغر قليلاً، مما ساعد على توسيط القذيفة قبل خروجها من الماسورة، وفي الوقت نفسه ضغط طبقة الرصاص الخارجية قليلاً، مما قلل قطرها وحسّن خصائصها الباليستية بشكل طفيف.

طُوّرت المدافع ذات السبطانات الحلزونية في أماكن أخرى أيضًا، على يد الرائد جيوفاني كافالي والبارون مارتن فون وارندورف في السويد، وشركة كروب في ألمانيا، ومدفع ويارد في الولايات المتحدة. ^{[ 11 ]} مع ذلك، تطلّبت السبطانات الحلزونية وسيلةً ما لتثبيت القذيفة في الحلزون. استُخدمت قذائف مطلية بالرصاص مع مدفع أرمسترونغ ، لكنها لم تكن مُرضية، لذا اعتُمدت قذائف مُرصّعة. إلا أن هذه القذائف لم تُحكم إغلاق الفجوة بين القذيفة والسبطانة. كما جُرّبت حشوات في قاعدة القذيفة دون جدوى.

في عام 1878، اعتمد البريطانيون " حلقة منع تسرب الغاز " النحاسية في قاعدة قذائفهم المرصعة، وفي عام 1879 جربوا حلقة منع تسرب غاز دوارة بدلاً من المسامير، مما أدى إلى ظهور حلقة منع تسرب الغاز الأوتوماتيكية عام 1881. وسرعان ما تبع ذلك استخدام حلقة فافاسور النحاسية الدافعة كجزء من القذيفة. تعمل هذه الحلقة على تدوير القذيفة، وتوسيطها في تجويف السبطانة، ومنع تسرب الغاز إلى الأمام. يجب أن تكون حلقة منع التسرب لينة ولكن متينة بما يكفي لمنع تآكلها بفعل إجهادات الدوران والنقش. يُعد النحاس عمومًا الأنسب، ولكن استُخدمت أيضًا معادن أخرى مثل النحاس والنيكل أو معدن التذهيب . ^{[ 12 ]}

على الرغم من ظهور صاعق صدمي مبكر عام 1650 يستخدم حجر صوان لإحداث شرارات لإشعال البارود، إلا أن القذيفة كانت تتطلب سقوطًا محددًا لكي يعمل، وهو ما لم يكن مناسبًا للمقذوفات الكروية. وشكّل إيجاد "بارود صدمي" مستقر مناسب مشكلة إضافية. ولم يتحقق أي تقدم حتى اكتشاف فولمينات الزئبق عام 1800، مما أدى إلى ابتكار خلطات إشعال للأسلحة الصغيرة حصل القس ألكسندر فورسيث على براءة اختراعها ، وغطاء الصدم النحاسي عام 1818.

The percussion fuze was adopted by Britain in 1842. Many designs were jointly examined by the army and navy, but were unsatisfactory, probably because of the safety and arming features. However, in 1846 the design by Quartermaster Freeburn of the Royal Artillery was adopted by the army. It was a wooden fuze about 6 inches long and used shear wire to hold blocks between the fuze magazine and a burning match. The match was ignited by propellant flash and the shear wire broke on impact. A British naval percussion fuze made of metal did not appear until 1861.^[13]

Gunpowder was used as the only form of explosive up until the end of the 19th century. Guns using black powder ammunition would have their view obscured by a huge cloud of smoke and concealed shooters were given away by a cloud of smoke over the firing position. Guncotton, a nitrocellulose-based material, was discovered by Swiss chemist Christian Friedrich Schönbein in 1846. He promoted its use as a blasting explosive^[14] and sold manufacturing rights to the Austrian Empire. Guncotton was more powerful than gunpowder, but at the same time was somewhat more unstable. John Taylor obtained an English patent for guncotton; and John Hall & Sons began manufacture in Faversham. British interest waned after an explosion destroyed the Faversham factory in 1847. Austrian Baron Wilhelm Lenk von Wolfsberg built two guncotton plants producing artillery propellant, but it was dangerous under field conditions, and guns that could fire thousands of rounds using gunpowder would reach their service life after only a few hundred shots with the more powerful guncotton.

لم تكن الأسلحة الصغيرة قادرة على تحمل الضغوط الناتجة عن القطن المتفجر. بعد انفجار أحد المصانع النمساوية عام 1862، بدأت شركة توماس برنتيس وشركاه بتصنيع القطن المتفجر في ستو ماركت عام 1863؛ وبدأ الكيميائي السير فريدريك أبيل، من وزارة الحرب البريطانية ، أبحاثًا معمقة في مصانع البارود الملكية في والتهام آبي، مما أدى إلى عملية تصنيع تُزيل الشوائب من النيتروسليلوز، مما جعله أكثر أمانًا في الإنتاج ومنتجًا مستقرًا وآمنًا في التعامل. حصل أبيل على براءة اختراع هذه العملية عام 1865، عندما انفجر مصنع القطن المتفجر النمساوي الثاني. بعد انفجار مصنع ستو ماركت عام 1871، بدأت والتهام آبي بإنتاج القطن المتفجر لرؤوس الطوربيدات والألغام الحربية. ^{[ 15 ]}

في عام 1884، اخترع بول فييل مسحوقًا عديم الدخان يُسمى "بودر بي" (اختصارًا لـ "بودر بلانش" - أي المسحوق الأبيض، تمييزًا له عن المسحوق الأسود ) ^{[ 16 ]} ، مصنوعًا من 68.2% من نيتروسليلوز غير قابل للذوبان ، و29.8% من نيتروسليلوز قابل للذوبان مُجلتن بالإيثر ، و2% من البارافين. وقد اعتُمد هذا المسحوق في بندقية لوبيل. ^{[ 17 ]} أحدث مسحوق فييل ثورة في فعالية الأسلحة الصغيرة، لأنه لم يُصدر دخانًا تقريبًا، وكان أقوى بثلاث مرات من المسحوق الأسود. كما أن سرعة الفوهة العالية تعني مسارًا أكثر استقامة ، وانحرافًا أقل بفعل الرياح، وانخفاضًا في مسار الرصاصة، مما جعل إطلاق النار لمسافة 1000 متر ممكنًا. وسرعان ما حذت دول أوروبية أخرى حذوه، وبدأت في استخدام نسخها الخاصة من "بودر بي"، وكانت ألمانيا والنمسا  أول من أدخل أسلحة جديدة في عام 1888. وفي وقت لاحق، عُدّل "بودر بي " عدة مرات بإضافة مركبات مختلفة وإزالتها. بدأ كروب بإضافة ثنائي فينيل أمين كمثبت في عام 1888. ^{[ 15 ]} 

أجرت بريطانيا تجارب على جميع أنواع الوقود الدافعة التي عُرضت عليها، لكنها لم تكن راضية عنها، فسعت إلى ابتكار نوع يتفوق على جميع الأنواع الموجودة. في عام 1889، حصل السير فريدريك أبيل وجيمس ديوار وويليام  كيلنر على براءة اختراع (رقم  5614 ورقم  11664 باسمي أبيل وديوار) لتركيبة جديدة صُنعت في مصنع البارود الملكي في والتهام آبي. دخلت هذه التركيبة الخدمة البريطانية عام 1891 تحت اسم كورديت مارك  1. كان تركيبها الرئيسي 58% نيتروجليسرين، و37% قطن متفجر، و3% هلام معدني.  وفي عام 1901، دخلت نسخة مُعدّلة، كورديت إم دي، الخدمة، حيث زادت نسبة القطن المتفجر إلى 65% وخُفّضت نسبة النيتروجليسرين إلى 30%، مما أدى إلى خفض درجة حرارة الاحتراق، وبالتالي تقليل التآكل وتلف السبطانة. كان من الممكن تصنيع الكوردايت ليحترق ببطء أكبر، مما يقلل الضغط الأقصى في حجرة الاحتراق (وبالتالي أجزاء أخف وزنًا، وما إلى ذلك)، ولكنه يحافظ على ضغط عالٍ لفترة أطول - وهي تحسينات كبيرة مقارنة بالبارود. ويمكن تصنيع الكوردايت بأي شكل أو حجم مطلوب. ^{[ 18 ]} أدى ابتكار الكوردايت إلى معركة قضائية طويلة بين نوبل وماكسيم ومخترع آخر بسبب انتهاك مزعوم لبراءات اختراع بريطانية .

تتكون الذخيرة الثابتة من ثلاثة مكونات رئيسية: المقذوف المزود بصمام ، وغلاف يحتوي على مواد الدفع والكبسولة ، وشحنة الدفع. تأتي جميع هذه المكونات في عبوة جاهزة للاستخدام، وتُسمى في المصطلحات العسكرية البريطانية " ذخيرة ثابتة سريعة الإطلاق" . غالبًا ما تستخدم المدافع التي تعتمد على الذخيرة الثابتة آلية إغلاق منزلق أو إسفين منزلق، حيث يوفر الغلاف سدًا يمنع تسرب غازات الدفع. يمكن أن تكون آلية الإغلاق المنزلقة أفقية أو رأسية. من مزايا الذخيرة الثابتة بساطتها، وأمانها، ومقاومتها للرطوبة، وسرعة تحميلها. أما عيوبها فتتمثل في أن المقذوف الثابت قد يصبح طويلًا جدًا أو ثقيلًا جدًا بحيث يصعب على طاقم المدفع تحميله. ومن المشاكل الأخرى عدم القدرة على تغيير شحنات الدفع لتحقيق سرعات ومدى مختلفين. وأخيرًا، هناك مشكلة استهلاك الموارد، حيث أن المقذوف الثابت يستخدم غلافًا، وهو ما قد يُشكل عائقًا في حالة ندرة المعادن خلال حرب طويلة الأمد. ^{[ 23 ]}

تتكون الذخيرة ذات الشحنة المغلفة المنفصلة من ثلاثة مكونات رئيسية: المقذوف المزود بصمام، والغلاف الذي يحوي المواد الدافعة والكبسولة، وشحنات الدفع المعبأة في أكياس. عادةً ما تُفصل هذه المكونات إلى جزأين أو أكثر. في المصطلحات العسكرية البريطانية، يُطلق على هذا النوع من الذخيرة اسم " الذخيرة سريعة الإطلاق المنفصلة" . غالبًا ما تستخدم المدافع التي تستخدم هذا النوع من الذخيرة آلية إغلاق منزلقة أو إسفينية، وخلال الحربين العالميتين الأولى والثانية، استخدمت ألمانيا بشكل أساسي الشحنات المغلفة الثابتة أو المنفصلة وآليات الإغلاق المنزلقة حتى في أكبر مدافعها. من أنواع الذخيرة ذات الشحنة المغلفة المنفصلة الذخيرة شبه الثابتة . في هذه الذخيرة، تأتي الطلقة كحزمة كاملة، ولكن يمكن فصل المقذوف عن غلافه. يحتوي الغلاف على عدد محدد من الشحنات المعبأة في أكياس، ويمكن لطاقم المدفع إضافة أو إزالة المواد الدافعة لتغيير المدى والسرعة. بعد ذلك، يُعاد تجميع الطلقة وتلقيمها وإطلاقها. تشمل المزايا سهولة التعامل مع الطلقات ذات العيار الأكبر، مع إمكانية تغيير المدى والسرعة بسهولة عن طريق زيادة أو تقليل عدد شحنات الوقود الدافعة. أما العيوب فتشمل زيادة التعقيد، وبطء التحميل، وانخفاض مستوى الأمان، وضعف مقاومة الرطوبة، بالإضافة إلى أن الأغلفة المعدنية قد تشكل مشكلة تتعلق بموارد المواد. ^{[ 23 ]}

تتكون ذخيرة الشحنة المعبأة في أكياس، والتي تُعبأ بشكل منفصل، من ثلاثة مكونات رئيسية: المقذوف المزود بصمام، والشحنات المعبأة في أكياس، والكبسولة. وكما هو الحال في ذخيرة الشحنة المغلفة ذات التعبئة المنفصلة، ​​يمكن تغيير عدد شحنات الوقود الدافعة. إلا أن هذا النوع من الذخيرة لا يستخدم غلاف خرطوشة، ويتم إحكام إغلاقه بواسطة مؤخرة لولبية بدلاً من كتلة منزلقة. أحيانًا، عند قراءة معلومات عن المدفعية، يُستخدم مصطلح "ذخيرة التعبئة المنفصلة" دون توضيح ما إذا كان يُستخدم غلاف خرطوشة أم لا، وفي هذه الحالة يُشير إلى نوع المؤخرة المستخدمة. تميل قطع المدفعية الثقيلة والمدفعية البحرية إلى استخدام الشحنات والمقذوفات المعبأة في أكياس، لأن وزن وحجم المقذوفات وشحنات الوقود الدافعة قد يفوق قدرة طاقم المدفع على التعامل معها. تشمل المزايا سهولة التعامل مع القذائف الكبيرة، وتقليل استهلاك المعدن، مع إمكانية تغيير المدى والسرعة باستخدام عدد أكبر أو أقل من شحنات الوقود الدافعة. أما العيوب فتشمل زيادة التعقيد، وبطء التعبئة، وانخفاض مستوى الأمان، وضعف مقاومة الرطوبة. ^{[ 23 ]}

تُستخدم أحيانًا قذائف ذات مدى ممتد. يوجد نوعان رئيسيان: القذائف المُعززة بالصواريخ (RAP)، التي تولد قوة دفع إضافية عبر محرك صاروخي مُدمج في قاعدتها، وقذائف تفريغ القاعدة (BB)، التي تُقلل مقاومة القاعدة عن طريق طرد الغاز إلى منطقة الضغط المنخفض خلف القذيفة. عادةً ما تحتوي هذه القذائف على كمية أقل من المتفجرات شديدة الانفجار للبقاء ضمن الكتلة المسموح بها للقذيفة، وبالتالي تكون أقل فتكًا.

مع ظهور أولى السفن الحربية المدرعة في خمسينيات وستينيات القرن التاسع عشر، بات من الواضح ضرورة تصميم قذائف قادرة على اختراق دروع السفن بفعالية. وأظهرت سلسلة من الاختبارات البريطانية عام ١٨٦٣ أن الحل الأمثل يكمن في استخدام قذائف أخف وزنًا ذات سرعة عالية. وقدّم الرائد باليسر أول قذيفة مدببة خارقة للدروع عام ١٨٦٣. وتمت الموافقة على قذيفة باليسر عام ١٨٦٧، والتي مثّلت تحسينًا ملحوظًا على القذائف الطويلة التقليدية في ذلك الوقت. صُنعت قذيفة باليسر من الحديد الزهر ، حيث تم تبريد رأسها أثناء الصب لتقويته، باستخدام قوالب مركبة ذات جزء معدني مُبرّد بالماء للرأس. ^{[ ٢٥ ]}

استخدمت بريطانيا أيضًا قذائف باليسر في سبعينيات وثمانينيات القرن التاسع عشر. كان تجويف القذيفة أكبر قليلًا من تجويف الطلقة، وكان يُملأ بنسبة 1.5% من البارود بدلًا من أن يكون فارغًا، وذلك لإحداث تأثير انفجاري طفيف بعد اختراق الدروع. وبالمثل، كانت القذيفة أطول قليلًا من الطلقة لتعويض صغر حجم التجويف. وكان البارود يُشعل بفعل صدمة الارتطام، وبالتالي لم يكن بحاجة إلى صاعق. ^{[ 26 ]} مع ذلك، شهدت دروع السفن تحسنًا سريعًا خلال ثمانينيات وتسعينيات القرن التاسع عشر، وأُدرك أن القذائف المتفجرة المصنوعة من الفولاذ تتمتع بمزايا، منها تفتت أفضل ومقاومة أعلى لإجهادات الإطلاق. وكانت هذه القذائف تُصنع من الفولاذ المصبوب والمطروق. ^{[ 12 ]}

كانت قذائف خارقة للدروع تحتوي على حشوة متفجرة تُعرف في البداية باسم "قذيفة" بدلاً من "طلقة"، مما يميزها عن نظيراتها غير شديدة الانفجار. وبحلول الحرب العالمية الثانية، أصبحت قذائف خارقة للدروع ذات الشحنة المتفجرة تُعرف أحيانًا بإضافة اللاحقة "HE". في بداية الحرب، شاع استخدام قذائف خارقة للدروع شديدة الانفجار في القذائف المضادة للدبابات عيار 75 ملم وما فوق، نظرًا لتشابهها مع قذائف اختراق الدروع البحرية الأكبر حجمًا والتي كانت شائعة الاستخدام آنذاك. ومع تقدم الحرب، تطور تصميم الذخائر بحيث أصبحت الشحنات المتفجرة في القذائف الخارقة للدروع شديدة الانفجار أصغر فأصغر، بل تكاد تكون معدومة، خاصة في القذائف ذات العيار الأصغر، مثل قذيفة بانزرجرانات 39 التي تحتوي على 0.2% فقط من الحشوة شديدة الانفجار. 

على الرغم من استخدام البارود عديم الدخان كوقود دافع، إلا أنه لم يكن مناسبًا كمادة للرأس الحربي المتفجر، نظرًا لأن حساسيته للصدمات كانت تتسبب أحيانًا في انفجار داخل ماسورة المدفعية أثناء الإطلاق. وكان حمض البيكريك أول مركب عضوي نيتريتي شديد الانفجار، يُعتبر على نطاق واسع مناسبًا لتحمل صدمة إطلاق النار في المدفعية التقليدية . في عام 1885، وبناءً على أبحاث هيرمان سبرينجل، حصل الكيميائي الفرنسي يوجين توربان على براءة اختراع لاستخدام حمض البيكريك المضغوط والمصبوب في شحنات التفجير وقذائف المدفعية . وفي عام 1887، اعتمدت الحكومة الفرنسية مزيجًا من حمض البيكريك والقطن المتفجر تحت اسم "ميلينيت" . وفي عام 1888، بدأت بريطانيا بتصنيع مزيج مشابه جدًا في ليد ، كينت، تحت اسم "ليدايت" .

تبع ذلك في اليابان تركيبة "محسّنة" تُعرف باسم مسحوق شيموس . وفي عام 1889، بدأ تصنيع مادة مماثلة، وهي خليط من كريسيلات الأمونيوم مع ثلاثي نيتروكريسول، أو ملح الأمونيوم لثلاثي نيتروكريسول، تحت اسم إيكراسيت في النمسا-المجر . وبحلول عام 1894، كانت روسيا تُصنّع قذائف مدفعية مملوءة بحمض البيكريك. واستخدمت الولايات المتحدة بيكرات الأمونيوم (المعروف باسم دونيت أو المتفجر د ) بدءًا من عام 1906. ^{[ 27 ] [ 28 ]} وبدأت ألمانيا بملء قذائف المدفعية بمادة تي إن تي في عام 1902. كان التولوين أقل توفرًا من الفينول، وكانت مادة تي إن تي أقل قوة من حمض البيكريك، ولكن تحسّن سلامة تصنيع الذخائر وتخزينها أدّى إلى استبدال حمض البيكريك بمادة تي إن تي في معظم الأغراض العسكرية بين الحربين العالميتين. ^{[ 27 ]} مع ذلك، كان إنتاج مادة تي إن تي النقية مكلفًا، ولذا لجأت معظم الدول إلى استخدام مزيج من مادة تي إن تي الخام ونترات الأمونيوم، مع إضافة مركبات أخرى في بعض الأحيان. وشملت هذه المواد الحشوية الأمونال، والشنايدريت، والأماتول . وقد ظل استخدام الأخير واسع النطاق خلال الحرب العالمية الثانية .

ارتفعت نسبة وزن القذيفة التي تشغلها الحشوة المتفجرة باطراد طوال القرن العشرين. كانت النسبة أقل من 10% في العقود الأولى، وبحلول الحرب العالمية الثانية ، وصلت التصاميم الرائدة إلى حوالي 15%. مع ذلك، حدد باحثون بريطانيون خلال تلك الحرب نسبة 25% كأفضل تصميم للأغراض المضادة للأفراد ، انطلاقًا من إدراكهم أن الشظايا الأصغر حجمًا بكثير من ذي قبل ستُحدث تأثيرًا أفضل. وقد تحقق هذا التوجيه بحلول ستينيات القرن الماضي مع  قذيفة L15 عيار 155 ملم، التي طُوّرت ضمن برنامج FH-70 الألماني البريطاني . وكان الشرط الأساسي لزيادة محتوى المتفجرات شديدة الانفجار دون زيادة وزن القذيفة هو تقليل سُمك جدرانها، الأمر الذي استلزم تحسينات في الفولاذ عالي الشد.

أكثر أنواع القذائف شيوعًا هي القذائف شديدة الانفجار ، والتي يُشار إليها اختصارًا بـ HE. تتكون هذه القذائف من غلاف فولاذي متين ، وشحنة متفجرة، وصمام تفجير . يُفجّر صمام التفجير الشحنة المتفجرة، مما يؤدي إلى تحطيم الغلاف ونثر شظايا حادة وساخنة بسرعة عالية . ينتج معظم الضرر الذي يلحق بالأهداف الرخوة، مثل الأفراد غير المحميين، عن شظايا القذيفة وليس عن الانفجار نفسه. يُستخدم مصطلح "الشظايا" أحيانًا لوصف شظايا القذيفة، لكن قذائف الشظايا كانت تعمل بطريقة مختلفة تمامًا، وقد أصبحت من الماضي. تُحدَّد سرعة الشظايا بمعادلات جورني . اعتمادًا على نوع صمام التفجير المستخدم، يمكن ضبط قذيفة HE لتنفجر على الأرض (انفجار ارتطامي)، أو في الهواء فوق الأرض، وهو ما يُسمى بالانفجار الجوي ^{[ 29 ]} (الانفجار الزمني أو الانفجار القريب )، أو بعد اختراقها مسافة قصيرة في الأرض (انفجار ارتطامي مع تأخير، إما لنقل المزيد من الصدمة الأرضية إلى المواقع المحمية، أو لتقليل انتشار الشظايا). تُسمى المقذوفات ذات التفتت المعزز بالمقذوفات شديدة الانفجار ذات التفتت (HE-FRAG). ^{[ 30 ]}

تُعدّ مخاليط RDX وTNT من المواد الكيميائية القياسية المستخدمة، ولا سيما التركيبة B والسيكلوتول . وقد أدّى إدخال متطلبات "الذخائر غير الحساسة" والاتفاقيات واللوائح في التسعينيات إلى استخدام التصاميم الغربية الحديثة لأنواع مختلفة من المتفجرات المُرتبطة بالبلاستيك (PBX) القائمة على RDX.

شائع

كانت القذائف المتفجرة البريطانية الشائعة، التي صُممت في أوائل القرن التاسع عشر، تُملأ بمواد متفجرة منخفضة الطاقة مثل  خليط البارود، وعادةً ما كانت مزودة بصاعق في مقدمتها. وعند انفجارها (دون تفجيرها)، كانت هذه القذائف تميل إلى التفتت إلى شظايا كبيرة نسبياً تستمر في الانتشار على طول مسارها بدلاً من الانتشار الجانبي، وكان لها تأثير حارق.

في أواخر القرن التاسع عشر، طُوِّرت قذائف "مزدوجة عادية"، حيث تم إطالة وزنها ليقارب ضعف وزن القذيفة القياسية، وذلك لحمل كمية أكبر من البارود وبالتالي زيادة التأثير الانفجاري. إلا أنها عانت من عدم الاستقرار أثناء الطيران وانخفاض السرعة، ولم تُستخدم على نطاق واسع.

في عام 1914، كانت القذائف الشائعة التي يبلغ قطرها 6 بوصات فأكثر تُصنع من الفولاذ المصبوب، بينما كانت القذائف ذات الأقطار الأصغر تُصنع من الفولاذ المطروق للاستخدام الفعلي، ومن الحديد الزهر للتدريب. ^{[ 31 ]} وقد استُبدلت هذه القذائف بقذائف "ليديت الشائعة" في أواخر تسعينيات القرن التاسع عشر، ولكن بعض المخزونات ظلت مستخدمة حتى عام 1914. وفي الخدمة البريطانية، كانت القذائف الشائعة تُطلى عادةً باللون الأسود مع شريط أحمر خلف مقدمتها للدلالة على أنها مملوءة.

نقطة مشتركة

كانت القذائف المدببة الشائعة ، أو CP، نوعًا من القذائف الشائعة المستخدمة في الخدمة البحرية من تسعينيات القرن التاسع عشر إلى عشرينيات القرن العشرين، والتي تميزت برأس صلب وصاعق صدمي في قاعدتها بدلًا من الصاعق الموجود في رأس القذيفة الشائعة. واعتُبر الرأس المدبب الصلب ذو الشكل المخروطي مناسبًا لمهاجمة السفن، ولكنه لم يكن خارقًا للدروع، إذ بقيت وظيفته الأساسية تفجيرية. وكانت تُصنع من الفولاذ المصبوب أو المطروق (بوزن ثلاثة وستة أرطال)، وتحتوي على شحنة بارود متفجرة أصغر قليلًا من تلك الموجودة في القذيفة الشائعة، وذلك مقابل الرأس الأطول والأثقل. ^{[ 32 ]}

في الخدمة البريطانية، كانت القذائف المدببة الشائعة تُطلى عادةً باللون الأسود، باستثناء قذائف عيار 12 رطلاً المخصصة لمدافع QF، والتي كانت تُطلى بلون الرصاص لتمييزها عن قذائف عيار 12 رطلاً التي يمكن استخدامها مع كل من مدافع BL وQF. وتشير حلقة حمراء خلف مقدمة القذيفة إلى أنها ممتلئة.

بحلول الحرب العالمية الثانية، تم استبدالها في خدمة البحرية الملكية بقذائف مدببة شائعة (CPC) وقذائف شبه خارقة للدروع ( SAP ) محشوة بمادة تي إن تي.

الليديت الشائع

كانت قذائف الليديت الشائعة قذائف متفجرة بريطانية مملوءة بمادة الليديت ، وقد سُميت في البداية "الليديت الشائع"، وشكّلت، بدءًا من عام 1896، الجيل البريطاني الأول من القذائف "شديدة الانفجار" الحديثة. الليديت هو حمض البيكريك المنصهر عند درجة حرارة 138 درجة مئوية (280 درجة فهرنهايت) والمُترك ليتصلب، مُنتجًا شكلاً أكثر كثافةً بلون أصفر داكن لا يتأثر بالرطوبة، ويسهل تفجيره مقارنةً بالشكل السائل. كان مُكافئه الفرنسي هو "الميلينيت"، ومُكافئه الياباني هو "شيموس". كانت قذائف الليديت الشائعة "تنفجر" وتتفتت إلى قطع صغيرة في جميع الاتجاهات، دون أي تأثير حارق. ولتحقيق أقصى قدر من التأثير التدميري، كان لا بد من تأخير الانفجار حتى تخترق القذيفة هدفها.  

كانت القذائف الأولى ذات جدران متساوية السماكة على طولها، بينما كانت القذائف اللاحقة ذات جدران أكثر سمكًا عند القاعدة وأقل سمكًا باتجاه المقدمة. وقد وُجد أن هذا التصميم يمنحها قوة أكبر ويوفر مساحة أوسع للمتفجرات. ^{[ 33 ]} كما احتوت القذائف اللاحقة على رؤوس دائرية رباعية  ، أكثر استدارة وانسيابية من  التصاميم السابقة ذات الرأسين الدائريين.

يُظهر الانفجار الصحيح لقذيفة الليديت دخانًا أسود إلى رمادي، أو أبيض ناتجًا عن بخار الماء. يشير الدخان الأصفر إلى انفجار بسيط وليس تفجيرًا حقيقيًا، وكان عدم القدرة على التفجير بشكل موثوق مشكلة شائعة في الليديت، خاصةً في بدايات استخدامه. ولتحسين التفجير، كانت تُحشى "متفجرات" تحتوي على كمية صغيرة من مسحوق البيكريك أو حتى مادة تي إن تي (في القذائف الصغيرة، عيار 3  أرطال، 12  رطلًا - 4.7  بوصة) بين الصاعق وحشوة الليديت الرئيسية أو في أنبوب رفيع يمتد على طول معظم القذيفة.

شكّل الليديت مشكلة أمان خطيرة لتفاعله الخطير مع القواعد المعدنية. استلزم ذلك طلاء السطح الداخلي للقذائف بالورنيش، وطلاء السطح الخارجي بطلاء خالٍ من الرصاص، وصنع فتحة الصاعق من سبيكة خالية من الرصاص. ولا يُسمح باستخدام أي صاعق يحتوي على الرصاص معه.

مع اندلاع الحرب العالمية الأولى، استبدلت بريطانيا مادة الليديت بمتفجرات حديثة شديدة الانفجار مثل مادة تي إن تي. بعد الحرب  ، أُسقط مصطلح "الليديت العادي"، وأُطلق على المخزون المتبقي من قذائف الليديت اسم "قذائف الليديت شديدة الانفجار". وهكذا، اختفى مصطلح "العادي" من الاستخدام، وحل محله مصطلح "شديد الانفجار" كتسمية للقذائف المتفجرة.

كانت قذائف الليديت الشائعة في الخدمة البريطانية مطلية باللون الأصفر، مع وجود حلقة حمراء خلف المقدمة للإشارة إلى أن القذيفة قد امتلأت.

قذائف الشظايا هي ذخيرة مضادة للأفراد، تُطلق أعدادًا كبيرة من الرصاصات على مدى يتجاوز بكثير مدى البنادق أو الرشاشات، حيث وصل مداها إلى 6500 ياردة بحلول عام 1914. كانت قذيفة الشظايا النموذجية المستخدمة في الحرب العالمية الأولى انسيابية الشكل، بقطر 75  ملم (3  بوصات)، وتحتوي على ما يقارب 300 كرة من الرصاص والأنتيمون، يبلغ قطر كل منها حوالي نصف بوصة. تعتمد قذائف الشظايا على مبدأ أن الرصاصات تواجه مقاومة هواء أقل بكثير إذا قطعت معظم مسارها مُجمّعة في قذيفة واحدة انسيابية الشكل، مقارنةً بما لو كانت منفردة، وبالتالي يمكنها الوصول إلى مدى أبعد بكثير.

قام الرامي بضبط توقيت صاعق القذيفة بحيث ينفجر أثناء هبوطها نحو الأرض قبل وصولها إلى هدفها مباشرةً (على بُعد حوالي 150 ياردة قبل الهدف، وعلى ارتفاع يتراوح بين 60 و100 قدم فوق سطح الأرض ^{[ 34 ]} ). ثم أشعل الصاعق شحنة متفجرة صغيرة في قاعدة القذيفة، مما أدى إلى إطلاق الكرات للأمام من مقدمة غلاف القذيفة، مضيفًا سرعة تتراوح بين 200 و250  قدمًا في الثانية إلى السرعة الأصلية التي تتراوح بين 750 و1200  قدم في الثانية. سقط جسم القذيفة على الأرض سليمًا في معظمه، واستمرت الرصاصات في مسار مخروطي متسع قبل أن تصطدم بالأرض على مساحة تقارب 250 ياردة × 30 ياردة في حالة القذيفة الأمريكية عيار 3 بوصات. ^{[ 35 ]} كان التأثير أشبه بانفجار بندقية كبير أمام الهدف وفوقه مباشرةً، وكان قاتلًا ضد القوات في العراء. يمكن لفريق مدفعية مدرب إطلاق 20 قذيفة من هذا النوع في الدقيقة، بإجمالي 6000 كرة، وهو ما يقارن بشكل إيجابي للغاية بالبنادق والرشاشات.

مع ذلك، فإن المسار شبه المسطح للشظايا (إذ يعتمد تأثيرها الفتاك بشكل أساسي على سرعة القذيفة، وتكون فتاكة فقط في الاتجاه الأمامي) يعني أنها لا تستطيع إصابة القوات المدربة التي تتجنب المساحات المفتوحة وتستخدم بدلاً من ذلك الأراضي المنخفضة والملاجئ والخنادق والمباني والأشجار للاحتماء. لم تكن ذات فائدة في تدمير المباني أو الملاجئ. لذا، تم استبدالها خلال الحرب العالمية الأولى بالقذيفة شديدة الانفجار، التي تنفجر شظاياها في جميع الاتجاهات (وبالتالي يصعب تفاديها) ويمكن إطلاقها من أسلحة ذات زاوية عالية، مثل المدافع.

القذائف العنقودية نوع من القذائف الحاملة أو الذخائر المحمولة. وكما هو الحال مع القنابل العنقودية ، يمكن استخدام قذيفة المدفعية لنشر ذخائر فرعية أصغر، بما في ذلك القنابل المضادة للأفراد ، وذخائر الهجوم العلوي المضادة للدبابات، والألغام الأرضية . وتُعد هذه الذخائر أكثر فتكًا ضد كل من المدرعات والمشاة من القذائف شديدة الانفجار البسيطة، نظرًا لأن الذخائر المتعددة تُنشئ منطقة قتل أكبر وتزيد من فرصة تحقيق الإصابة المباشرة اللازمة لتدمير المدرعات. وتستخدم العديد من الجيوش الحديثة الذخائر العنقودية على نطاق واسع في بطاريات مدفعيتها.

تسمح الألغام المنتشرة بالمدفعية بنشر حقول الألغام بسرعة في طريق العدو دون تعريض الوحدات الهندسية للخطر، ولكن قد يؤدي قصف المدفعية إلى حقل ألغام غير منتظم وغير متوقع مع وجود ذخائر غير منفجرة أكثر مما لو تم وضع الألغام بشكل فردي.

وافقت الدول الموقعة على اتفاقية الذخائر العنقودية على القيود المفروضة على استخدامها، بما في ذلك قذائف المدفعية: إذ تنص المعاهدة على أن السلاح المحدد بهذه الشروط يجب أن يحتوي على تسع ذخائر فرعية أو أقل، على أن يزيد وزن كل منها عن 4 كيلوغرامات، وأن يكون قادراً على رصد هدف واحد واستهدافه، وأن يحتوي على أنظمة إلكترونية للتدمير الذاتي والتعطيل الذاتي. أما الذخائر الفرعية التي يبلغ وزنها 20  كيلوغراماً أو أكثر، فلا تخضع لهذه القيود.

تحتوي القذائف الكيميائية على شحنة متفجرة صغيرة لتفجيرها، وكمية أكبر من عامل كيميائي أو عامل مكافحة شغب ، سواء كان سائلاً أو غازياً أو مسحوقاً. في بعض الحالات، مثل قذيفة غاز السارين M687 ، تُخزَّن الحمولة على شكل مادتين كيميائيتين أوليّتين تُخلطان بعد إطلاق القذيفة. بعض النماذج المصممة لإيصال عوامل كيميائية مسحوقة، مثل خرطوشة M110 عيار 155 ملم ، أُعيد استخدامها لاحقاً كقذائف دخانية/حارقة تحتوي على مسحوق الفوسفور الأبيض .

استُخدمت القذائف الكيميائية بكثرة خلال الحرب العالمية الأولى . وقد حُظر استخدام جميع أنواع العوامل الكيميائية بموجب العديد من المعاهدات الدولية، بدءًا من بروتوكول جنيف لعام 1925 (لا يُخلط بينه وبين اتفاقية جنيف )، وصولًا إلى اتفاقية الأسلحة الكيميائية لعام 1993 ، وهي أحدث معاهدة تحظر أيضًا إنتاج وتخزين ونقل هذه الأسلحة. وقد نبذت جميع الدول الموقعة استخدام كل من العوامل الكيميائية الفتاكة والعوامل المُعطِّلة في الحروب.

تُستخدم قذائف المدفعية النووية لتوفير أسلحة نووية واسعة النطاق للاستخدام التكتيكي في ساحة المعركة. وتتراوح هذه القذائف من  القذيفة الصغيرة نسبيًا عيار 155 ملم إلى  القذيفة عيار 406 ملم التي تستخدمها مدافع البوارج الثقيلة ووحدات الدفاع الساحلي المجهزة بنفس المدافع.

ليست كل القذائف مصممة للقتل أو التدمير. الأنواع التالية مصممة لتحقيق تأثيرات غير مميتة محددة. وهي ليست عديمة الضرر تمامًا: فقد تتسبب قذائف الدخان والإضاءة في اندلاع حرائق عرضية، وقد يؤدي اصطدامها بحاملة القذائف المرمية من الأنواع الثلاثة إلى إصابة أو قتل الأفراد، أو إحداث أضرار طفيفة في الممتلكات.

إضاءة

القذائف المضيئة الحديثة هي نوع من القذائف الحاملة أو ذخائر الشحن. أما تلك المستخدمة في الحرب العالمية  الأولى فكانت قذائف شظايا تقذف "أوعية" صغيرة مشتعلة.

تحتوي قذيفة الإضاءة الحديثة على صمام زمني يُطلق "حزمة" من الشعلات الضوئية من خلال قاعدة القذيفة الحاملة على ارتفاع قياسي فوق سطح الأرض (عادةً حوالي 600  متر)، حيث تسقط ببطء تحت مظلة غير قابلة للاشتعال ، لتضيء المنطقة أسفلها. كما تُطلق عملية الإطلاق شعلة ضوئية تُصدر ضوءًا أبيض أو أسود ( أشعة تحت الحمراء ).

عادةً ما تستمر قنابل الإضاءة لمدة 60  ثانية تقريبًا، وتُعرف أيضًا باسم قذائف النجوم . أما الإضاءة بالأشعة تحت الحمراء فهي تقنية حديثة تُستخدم لتحسين أداء أجهزة الرؤية الليلية. يمكن استخدام قذائف الإضاءة البيضاء والسوداء لتوفير إضاءة مستمرة لمنطقة ما لفترة زمنية محددة، ويمكن استخدام عدة نقاط تصويب متفرقة لإضاءة مساحة واسعة. كما يمكن تنسيق إطلاق قذائف الإضاءة الفردية مع توجيه قذائف شديدة الانفجار نحو الهدف.

كما تم استخدام قذائف الشعلات الملونة لتحديد الأهداف ولأغراض الإشارة الأخرى.

تتميز الذخائر الموجهة أو "الذكية" بآلية لتوجيه نفسها بعد الإطلاق، عادةً من خلال إضافة زعانف توجيه تُغير مسارها أثناء الانزلاق بدون محرك. ونظرًا لتكلفتها الباهظة، لم تتمكن هذه الذخائر من استبدال الذخائر غير الموجهة في جميع التطبيقات.

• 
  قذيفة مدفعية موجهة بنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) من طراز M982 إكسكاليبور
• 
  قذيفة مدفعية موجهة بالليزر من طراز M712 Copperhead تقترب من دبابة مستهدفة
• 
  SMArt 155 ، قذيفة مضادة للدروع تحتوي على ذخيرة فرعية ذاتية التشغيل، موجهة بواسطة أجهزة استشعار، تعمل بنظام "أطلق وانسَ".
• 
  مجموعة التوجيه الدقيق M1156 ، نظام توجيه GPS إضافي لقذائف المدفعية
• 
  بوفورز/نيكستر بونس ، مع ذخائر فرعية موجهة بالأشعة تحت الحمراء والليدار

• هاميلتون، دوغلاس ت. (1915). "صناعة قذائف الشظايا: دراسة شاملة" . نيويورك: دار النشر الصناعية.
• هاميلتون، دوغلاس ت. (1916). "صناعة قذائف شديدة الانفجار: دراسة شاملة" . نيويورك: دار النشر الصناعية.
• هوغ، OFG (1970). "المدفعية: أصلها، ذروتها، وانحدارها". لندن: سي. هيرست وشركاه.
• رسالة في الذخيرة ( الطبعة العاشرة). وزارة الحرب. 1915.