1916年,毒气战的发展
1916年,德军的进攻
战争到了1916年这个阶段后,对参战的两方阵营来说,云状毒气攻击已经被看作消耗战的一部分,而不是突破敌军战线的利器了。实质上,其目的只是为了造成敌军伤亡并削弱敌军士气而已,因此只有小规模的进攻或突击行动还依赖毒气云。在整个1916年,德军共施放了约20次毒气,一开始按80∶20的比例混合氯气与光气,不久后就将比例改为50∶50。
在协约国军不断改进防毒面具的同时,德军也在不停地调整战术,开始采用快速释放毒气的策略,这样就可以在短时间内产生密度极高的毒气云,只要吸入一口即可导致窒息,以防止受害者从震惊中恢复过来并戴好他们的防毒面具。所有的毒气攻击都选择在夜间或清晨实施,这时候毒气不易从寒冷的地表上升,而且不易被事先察觉。德军通常选择在前线比较安静的区域施放毒气,并在不同的战线之间互相转换,但准备工作总能露出破绽,给协约国军发出警告。快速释放毒气意味着攻击只能持续很短的时间,有时甚至只有10分钟。一旦士兵调整好防毒面具,毒气对他的伤害就十分有限,因此德军努力创造更密集的毒气云并加大光气的比重,试图使协约国军的防毒面具失效。
为了达成突然性,德军尝试了各种诡计。1916年4月27日,在于吕什(Hulluch),尽管英军已经通过一些迹象得到了德军即将施放毒气的警告,包括一名德军逃兵的供述以及大批老鼠的反常出现,但德军还是用先施放无毒烟雾一个半小时、后施放毒气的伎俩奇袭了英军。无毒烟雾迷惑了英军,大量士兵在烟雾飘散后就丢弃了自己的PH兜帽,因此在接踵而至的、真正的毒气袭击下伤亡惨重。高伤亡率通常是由训练和防毒纪律太差导致的,包括士兵不堪忍受兜帽散发的强烈气味或因为太闷热而摘下了自己的兜帽;还有人在毒气云中丧失了理智,就如同在洛斯战役中一样。
总之,德军施放的毒气多次攻克了协约国军的防毒面具。在这些案例中,英军PH兜帽的局限性表现得非常明显。
在双方战壕接近带,因毒气产生的伤亡最为严重,一则士兵们没多少时间戴好他们的防毒面具,二则这里的毒气浓度最高。4月29日,在毒气攻击过后的欣克(Kink),一条距离德军阵地只有50码远的协约国战壕中挤满了受害者的尸体。这条战壕中的士兵绝大部分死于中毒,即便他们都正确佩戴着防毒面具。同样在这次毒气攻击中,英军第16师也出现了受害者,他们都戴着PH兜帽。官方将损失归咎于糟糕的防毒纪律和一部分兜帽的质量问题——没有正确浸渍化学药物;但事实上,真正的原因是一旦光气达到了一定浓度,英军的防毒兜帽就无能为力了。防毒兜帽的失败清楚无误地表明:前线迫切需要正在研制的小型盒式防毒面具。1916年8月8日,在伊普尔,德军对英军发动了本年度最后一次毒气攻击,很多英军新兵对此没有经验,而且他们在拥挤的战壕中很难戴好防毒面具。毒气云的密度是空前的,以致在距离战线8.5英里的波珀灵厄都不得不戴上防毒兜帽。在整个1916年,英军因云状毒气攻击而产生的伤亡共计2796人,其中有893人死亡。
4月29日,德军针对于吕什的攻势遭受重大挫折。霍亨索伦堡垒的前线官兵对这一情况做了多次汇报,最终使毒气云攻击战术在德军指挥层心中迅速失宠。
不久后,德军又使用3600罐毒气发动进攻,但正在释放的时候风力突然下降,毒气慢慢飘回己方阵地,造成了不小的混乱和恐慌。第36工兵团的毒气工兵们没能第一时间关闭阀门,也没有命令战线最前方的步兵撤退——他们正预备发起突击。这些巴伐利亚步兵很多都只佩戴着简陋的防毒面具,其中一些还是损坏的,刚施放的毒气密度极高,足以令他们的防毒面具失效。最终,毒气造成了德国一方约1500人的伤亡。毒气工兵虽然刚刚装备了先进的M15式防毒面具,但情急之下没有时间一一戴好,导致他们自己也产生了伤亡。这次严重事故使毒气云攻击战术从此在步兵中声名狼藉,而且得到的回报也远远比不上其巨大的投入。
而对于法军率先使用的光气炮弹,德军迅速做出了反应:在凡尔登(Verdun)战场,将生产的致死性毒气炮弹投入使用,并先后于3月9日、4月4日—5日夜间在杜奥蒙(Douaumont)进行了实弹射击。当时,德军已经决定要大力发展这种武器。作为光气的替代物,军方选择了毒性较低的变体——双光气,并将其填充到炮弹中,因为这种物质发生气化或泄漏的风险较低,而这两种状况都会干扰弹道。德国将这种炮弹称为“双光气”或者“绿十字”,后者是根据炮弹外壳上的彩色编码而得名的,其大规模生产始于1916年4月。
最初,德军试图复制毒气瓶施放时所产生的毒气云,但这需要耗费非常多的炮弹。5月7日,在塔瓦讷(Tavannes)附近,德军使用了13800枚炮弹;5月19日至20日,在沙唐库尔(Chattancourt),德军使用了13000枚炮弹。在凡尔登战役高潮期间,德军于6月22日夜间至23日清晨用116000发绿十字炮弹攻击了位于蒂欧蒙(Thiaumont)和苏维尔(Souville)的协约国军阵地,成功突破了法军的唐蓬防毒面具,并使其大部分炮兵陷入沉默。德军趁机攻下了不少阵地,但由于缺乏预备队,并未达成全面突破。不久后,德军在苏维尔进行了另一次尝试,这次共用了63000发绿十字炮弹,但并未取得上次那样的成功,因为法军机枪手装备了最新的M2式防毒面具,他们可以在毒气的笼罩下继续开火还击。其实在1916年初,德军就曾使用过绿十字战壕迫击炮弹,但这种武器在当时是非常危险和不受欢迎的。
佩戴M15式防毒面具,正在进行毒气施放演示的德军毒气工兵,照片大概拍摄于1916年,可见施放阵地上用沙袋筑成的围墙。图中约有14根毒气管,也就是说连接了14罐毒气瓶,因为每根毒气管只能用于一个毒气瓶
跟随毒气云墙冲锋的德军士兵
哈伯教授(前排左二)与德军高层视察毒气弹的准备情况
德军使用的各型毒气弹
1. T催泪弹
2.光气或双光气弹
3.双光气和喷嚏式毒气弹
4. T催泪弹
5.芥子气炮弹
6.喷嚏式毒气和氰化氢毒气弹
7.双光气弹
8.光气或双光气弹
9.烟雾弹
10. 210毫米重榴弹炮的双光
气和喷嚏式毒气弹
11.光气弹
12.氰化氢毒气弹
13.普通榴霰弹
14.燃烧弹
而在索姆河战役中,德军在7月进行了约12次绿十字炮弹射击;在8月至9月进行了9次绿十字炮弹射击,它们大部分落在了英军头上,造成后者2800人伤亡;而在10月到12月,德军分别进行了13次毒气弹炮击,造成英军大约1300人伤亡。英军伤亡数字的明显减小,很可能归功于小型盒式防毒面具的引进。
1915—1916年,法军的进攻
1915年,由于产量不足,法军用气瓶施放氯气的计划遭遇挫折。同时,军方对光气生产和装置的需求也十分迫切。此时,法军已经组建了专门的毒气部队——Z工兵连,指挥官是苏尔(Soulie)上尉。靠着慢慢从基层卫生兵中招募人员,截至当年11月,这支部队已经达到800人。12月初,Z工兵连计划在香槟战场发动首次毒气攻击,但由于地表过于潮湿,三分之二已经布设好的毒气瓶都废弃了。
到1916年时,已经很少有法国陆军高层对毒气攻击感兴趣了,原因之一是怕危害到德军战线后方的己方平民。当年2月到11月之间,Z工兵连只施放了24次氯气。其中,在兰斯北部的一次行动中,他们使用了1300或1400罐氯气;6月,在该地东部的另一次攻击中,只使用了不到1000罐氯气。1916年下半年期间,法军采用了数量更少但规格更大的毒气瓶来发动攻击。
除了毒气瓶之外,法军也使用毒气炮弹攻击德军。毒气炮弹相比毒气瓶,虽然没法产生大量的毒气,但优点同样显而易见:可以攻击某个特定目标;更容易达成突然性;更少依赖风力等自然条件。在法国的生产序列中,75毫米榴霰弹的数量最多,因此可以大规模改为毒气弹。1915年下半年,军方开始在战场上使用改装后的75毫米毒气弹。早期的法国毒气弹以陶瓷或搪玻璃取代榴霰弹原本的钢制内衬,直到1915年10月在法军总司令霞飞(Joffre)元帅的要求下,毒气弹才取消了内衬并在炮弹中填充光气。为了增加填充物的密度并利于观测弹着,生产商在光气中混入了烟雾,但这也同时降低了毒性。在12月29日的一次实弹测试中,只有20%的试验动物死亡,结果令人失望,但仍然强于之后在1916年2月19日和21日进行的两次试验。1916年2月21日,在德军进攻凡尔登的揭幕战当中,法军在前线使用了少量毒气弹,从敌方反馈来看有一定效果,至少达到了让德军做出相关报告的程度。
根据法军记录,首次光气炮弹实战射击发生在1916年3月,打击对象是凡尔登以东的德军阵地。这种致死性毒气弹的使用是化学战发展史上的一个重要里程碑。此外,法军还研发了文生毒气(Vincennite),这种毒气的主要成分是氰化氢。由于氰化氢比空气轻,需要加入一种添加剂使之重于空气,专家们选中了三氯化砷。发起索姆河攻势的时候,法军共使用了3万枚155毫米毒气炮弹。不久后,法军改为用文生毒气弹不断压制德军炮兵。其中,10月9日至10日夜间,在索姆省的普雷苏瓦尔(Pressoire),法军使用了4000枚75毫米毒气弹和4400枚155毫米毒气弹。同一个月,在两次针对凡尔登杜奥蒙堡垒(Fort Douaumont)入口处的炮击行动中,法军使用了3000枚155毫米毒气弹,每次炮击时长都超过38小时。从俘获的德军逃兵口中得知,这些毒气弹作用甚微,随后法军增加了发射频率和持续时间,并选择更精确的目标开火,而不是在广阔的区域内漫无目的地炮击。
1916年,佩戴M2式防毒面具的法军炮手正在操作一门90毫米M1877榴弹炮。在当时,要想压制敌方炮兵,最有效的武器就是毒气弹。照片中,一些炮手携带着锡制的防毒面具罐,另外一些则携带着布制的防毒面具包
1916年7月12日,在索姆河战役中,法军发动了一次大规模氯气攻击。图中显示,毒气扫过了德军的战线,但是在该地区早些时候的一次氯气攻击中,风向突然改变,毒气被吹回了法军阵地,造成己方204人伤亡
不论是德军还是英军都认为文生毒气没什么效果,但法军坚持使用它,一直持续到战争结束。
1916年,英军的进攻
1916年,英军最常用的化学攻击方式仍然是用气瓶施放毒气,部分原因是福克斯的个人钟爱,更多的却是由于炮弹的持续短缺。1915年秋,英军决定采用按50∶50比例混合的氯气和光气的混合气体,并将其命名为“白星”,但直到1916年4月前夕,毒气的产量才达到要求。在整个1916年,英军施放毒气的规模都小于德军。1916年1月,几个月前刚刚晋升为英国远征军总司令的黑格将特别工兵连扩编为一个旅,仍由福克斯指挥。截至5月,特别工兵旅的总兵力达到了5500人,每个连都配备了斯托克斯迫击炮和火焰喷射器。
在即将到来的索姆河攻势中,特别工兵旅虽然没有直接参与,但也在战役筹备阶段以及削弱德军防守力量的过程中扮演了重要角色。5月到6月,他们沿着整条英军防线的各处要点布设了24000个毒气瓶。发起总攻的是罗林森(Rawlinson)将军麾下的第4军,最初计划在总攻时将12000个毒气瓶部署在他的战线上,但由于天气的限制,这些毒气瓶没法同时施放,特别工兵旅只能分散地发起攻击。6月26日至30日,在索姆河协约国军的攻击正面,特别工兵旅发动了17次独立的毒气攻击;6月27日至7月1日,他们又在其他方向上发动了13次毒气攻击。总攻之日,特别工兵旅并未在第4军的突击方向上施放毒气,但仍然在保证安全的前提下留在索姆河战场上,因为英军发动突袭时经常需要他们的掩护。截至1916年11月末,特别工兵旅共参加了110次攻击行动,使用了38600个毒气瓶,施放了大约1160吨毒气。
3英寸斯托克斯迫击炮MK2型,未配有管状支撑架的是MK1型
1.炮管
3.基板
5.升降装置
7.底盘
9.帆布制炮口罩
2.管状支撑架
4.横动装置
6.铜制垫圈
8.撞针销
10.扳机
现代迫击炮的鼻祖——斯托克斯迫击炮,最初用于发射烟雾弹
斯托克斯迫击炮首次投入实战是在洛斯战役,在索姆河战役中它也有不俗的表现,但遗憾的是常常受到弹药短缺的制约。虽然迫击炮本身的结构比较简单,但它的炮弹却很难制造,因而只有在7月1日的一次行动中,斯托克斯迫击炮才有机会大放异彩,它们发射的烟雾弹成功掩护了英军步兵从德军机枪手的眼皮底下安全通过。有经验的炮手可以在很短的时间内连续发射15枚炮弹,但以这样高的频率发射,会在几分钟之内就把全部4300枚红磷弹消耗光;那样的话,这一天中余下的时间就没法再提供支援了。
在8月16日和21日英军对吉耶蒙(Guillemont)发动的攻势中,特别工兵旅的烟雾弹再次发挥了作用。早在1915年7月,福克斯上校就要求国内生产SK催泪瓦斯弹,但直到1916年9月这种可以由斯托克斯迫击炮发射的炮弹才被运抵前线,随后于9月24日被投入到弗莱尔(Flers)和蒂耶普瓦勒(Thiepval)的作战行动中去。作为权宜之计,军方对超口径迫击炮弹——由2英寸战壕迫击炮发射的炮弹“焦糖苹果”进行了改装,在其内部填充白星。9月2日,英军将这种新型毒气弹投入了海伍德(High Wood)、蒂耶普瓦勒以及博蒙特哈默尔(Beaumont Hamel)战场。
超口径迫击炮弹,可以由2英寸战壕迫击炮发射,绰号“焦糖苹果”。由于毒气弹不足,英军在这种炮弹内部填充了白星
特别工兵旅C连的马丁·福克斯中士与毒气瓶,照片拍摄于1916年的于吕什地区。福克斯的连主要承担毒气云攻击任务,1916年10月5日夜间,C连使用2527罐氯气和光气对德军发动了大规模攻击
英军的另一种关键武器——李文斯毒气抛射炮,出现于索姆河战役期间。发明者威廉·李文斯(William Livens)是一名查塔姆群岛的实习信号官,他坚信自己的妻子在搭乘卢西塔尼亚号邮轮时死于德军潜艇的鱼雷攻击,发誓要杀够1100名德国人,因为这是当时随船沉没的乘客及船员人数。他开始试制各种毒气抛射装置和喷火设备,甚至在知晓妻子并未搭乘那艘邮轮之后仍然继续这个工作。1916年初,李文斯被任命为特别工兵旅Z连(火焰喷射连)的指挥官;7月1日,他设计的巨型固定式火焰喷射器出现在了索姆河战场。
在随后的几天内,李文斯和Z连的另外一名军官——哈里·斯特兰奇(Harry Strange)共同研制了一种简易迫击炮(抛射炮),用来抛掷油桶。这种简易迫击炮可以摆成一排埋在地里,只露出炮口,并且可以用电力同时击发。由于觉得这种武器太过危险,英军官方不愿在索尔兹伯里附近的波顿(Porton)化学武器试验场测试它,但Z连却将其率先投入了实战:7月23日,在波济耶尔(Pozieres),Z连使用20尊抛射炮发射了大量燃烧油桶;8月18日和9月3日,为支援英军在海伍德的攻势,Z连使用该抛射炮展开了更多行动。不久后,李文斯灵机一动:同样的原理,抛射炮是否可以朝敌军抛掷完整的毒气瓶呢?10月28日他率领Z连进行了试验,向德军据守的Y峡谷和赛尔(Serre)地区抛射了135个40磅重的“毒气瓶炸弹”,为两周后英军攻占这些阵地立下了汗马功劳。李文斯管他的抛射炮叫“判官”,在清点完德军阵地上毒气受害者的尸体之后,他宣称只要大规模装备这种抛射炮,就能将杀死每个德国人的成本降至16先令……
李文斯毒气抛射炮结构图
李文斯毒气抛射炮最初使用的炮弹,其内部填充了白星,即按50∶50比例混合的氯气和光气。1916年10月,这种炮弹在索姆河前线投入使用
李文斯发明的、可以同时施放四罐毒气瓶的设备特写
改进后的李文斯毒气抛射炮炮弹
李文斯设计的大型火焰喷射器,照片拍摄于布雷斯劳的一条战壕中
1916年8月的皮舍维莱尔,英军工兵正在进行毒气施放演习。图中这种一端连接四罐毒气瓶、另一端连接毒气管的橡胶软接头由李文斯发明。在未经上级批准的情况下,他就把这种设备直接投入了实战,但结果证明其非常有效,英军毒气部队几乎立即在所有行动中使用了这种设备。另外需要注意的是,图中官兵装备的是大型盒式防毒面具
总之,在整个1916年,英军对毒气弹的使用一直受到炮弹产量不足和填充化学物质缺乏的双重阻碍。截至当年年末,英国只有16万枚毒气弹被生产出来,其中包括1万枚SK催泪瓦斯弹。这些于1915年10月订购的毒气弹,在1916年4月才交付到前线。英国的毒气攻击严重依赖三氯硝基甲烷(缩写为“PS”),因为这种物质更容易生产。PS是一种略带甜味的液体,在常温下会很快蒸发,可以在弹坑中留存大约3个小时。PS不论是作为一种催泪瓦斯还是一种致死性毒剂都很有效,但它的毒性不如光气,其最大的优点是可以渗透大多数防毒面具。早在1915年8月俄军就使用了这种毒剂,德国人紧随其后,并将其命名为“氯化苦”(Klop)。
在索姆河战役初期阶段,除上述毒气弹以外,英军手中唯一一种可用的致死性毒气弹只有“吉列特”(Jellite),由当时著名的烟花制造商F.A.布洛克(F.A.Brock)发明。为解决氰化氢过快分散的问题,布洛克将三氯甲烷和纤维素乙酸酯加入氰化氢的水溶液当中;因此,吉列特类似法国的文生毒气,但它的毒性甚至比后者更低。
协约国在发起索姆河攻势之前,先进行了长达7天的炮击,这对弹药的消耗是空前巨大的。5月16日,黑格要求:将20000枚供4.5英寸榴弹炮使用的毒气弹、4000枚供4.7英寸加农炮使用的毒气弹以及16000枚供60磅炮使用的毒气弹,于6月15日之前运抵前线;此外,还要再准备之后一周的弹药。虽然这次行动对毒气弹的需求量并不算大,但最终也没能提供全部所需。在揭开战役序幕的炮击行动中,英军共发射了1732873枚炮弹,其中只有3772枚是毒气弹(SK催泪瓦斯)。7月17日,黑格要求“任何能用大炮发射的毒气弹”都要送到前线,因为当时的状况是他手头的毒气弹大部分是从法国人那里借来的,英军发动毒气攻击的次数只能取决于从法军借来的文生毒气和光气弹的数量——这是个相当尴尬的局面。7月31日,黑格将要求改为每周提供3万发毒气弹。
在整个索姆河战役期间,英国远征军的高层都在苦苦思索如何把德国守军从他们的战壕、碉堡和地下工事中赶出来。直到当年11月战役结束之前,这个问题都一直困扰着英军。8月,一条新命令规定:所有6磅炮发射的毒气炮弹都要被投入到压制德军炮兵的任务中去。但实际上,这些装填了SK催泪瓦斯的炮弹更应该用于攻击德国人的地下工事和坑道,这样当德军暴露于地面时,就可以用榴霰弹杀伤他们。在英军的化学武器中,SK可以使一片区域长时间无人停留;吉列特可以在步兵发动一次突击之前压制敌人并迅速起效;PS可以暂时渗透敌军的防毒面具,消耗其解毒剂,并为接下来的进攻开辟道路;而白星则对杀伤敌军人员最为有效。被SK毒气弹集中轰击过的地方,不但地下坑道和工事中没法驻留人员,地表也处于染毒状态,而且持续时间超过12小时,这让英军自己也很难占领这些阵地。据英军专家估计,要想攻克德军一座要塞化的村落,需要装填SK的4.5英寸毒气弹4950枚、装填PS的毒气弹6200枚,或者装填白星、吉列特的毒气弹7425枚。英军需要更多的白星,因为这种化学武器既具有较强的杀伤力又能在短时间内飘散,更适于与步兵攻击相结合。英军首次大规模使用白星是在9月13日至15日的弗莱尔-库尔瑟莱特(Flers-Courcelette)战役中,当时他们共发射了9000枚毒气弹——只占总量的很小一部分,该次行动中英军共发射了41万枚高爆弹。
英国4.5英寸榴弹炮使用的SK催泪瓦斯弹。1915年9月,这种最初采用铸铁外壳的炮弹首次投入实战。炮弹上部的环和字母“SK”被漆成红色,中部的环则被漆成绿色
正在装填抛射炮炮弹的英国工兵,注意其携带的大型盒式防毒面具
1916年8月,索姆河战役中的英军4.5英寸榴弹炮炮组成员。其中,左侧4名炮手装备着PH兜帽,右侧2人装备着大型盒式防毒面具
德国橡胶防毒面具的改进
协约国军对光气和催泪瓦斯的大量使用,促使德军重新设计了线条面罩,并对26/8型单层过滤器进行了改进。1915年11月,威尔斯泰特制造了一种三层过滤器。相比26/8型单层过滤器,新型过滤器的最外层保持不变,只是增加了一个容纳针叶树木炭颗粒的中间层,用于吸附有机物和光气;还增加了一个内层,容纳用氢氧化钾和乌洛托品处理过的硅藻土,用来对付未被木炭吸收的光气。这种标记为“11/11”的新型过滤器于1916年1月末开始配发部队,到4月已全部配发完毕。
与此同时,德国专家对防毒面具本身也进行了改进,提升了与佩戴者脸型的契合度,因为以往经验证明脸瘦的人很难佩戴它。具体的改进步骤是:在防毒面具中加入一个贴近面部线条的布制框架,这样就可以保证更好的气密性,因此改进后的型号被称为“框架防毒面具”(Rahmenmaske)。此外,新型防毒面具还在上方增加了几条松紧带,呈“Y”字形跨过佩戴者的头顶。不久后,第三项改进措施开始实行:将防毒面具划分为四种尺寸,以号码的形式印在面具前部。值得一提的是,新型三层过滤器的金属螺纹直径从原来的10厘米缩小到8厘米,这使得防毒面具内的空气体积也相应减小,因此佩戴起来更加闷热。
随着法军光气炮弹用量的不断增加,虽然11/11型过滤器被认为是有效的,但毒气仍然会造成德军伤亡,因为毒气从炮弹中逸出很少的量或根本没有预警时,受害者通常无法及时戴好防毒面具。为解决这一问题,前线部队开始自己动手制作一种可以随身携带过滤器的防毒面具罐。其中有一部分防毒面具罐是用罐头盒进行改装的,以便将过滤器塞到里面随身携带,这样就可以将防毒面具一直挂在胸前,在必要时只需迅速戴好防毒面具并掏出过滤器拧紧即可。大约在1916年4月,一种特制的防毒面具罐被生产出来,其内部可以容纳已经拧好过滤器的防毒面具。5月,法军不停地用光气炮弹轰击德军阵地,德军重炮的炮手们被迫长时间佩戴防毒面具,这让他们感到精疲力竭。不久后,德国人对过滤器进行了改进,以减少呼吸时受到的阻力。改进后的过滤器中装入了大量的碳酸钾颗粒,于当年6月配发给炮手等需要长期佩戴防毒面具的人员。1916年夏天,德军又引入了“绿十字目镜”,原理是在防毒面具目镜的内侧刷上一个涂层,以防止其起雾模糊,但这些措施只取得了部分成功。
1916年1月,佩戴M15式防毒面具早期型号的德军官兵。注意他们携带的防毒面具罐
M15式的改进型——框架防毒面具,注意其安装了11/11型过滤器
图中所示的是一具后期型(1917年式)框架防毒面具,是M15式防毒面具的改进型,不久后,制作防毒面具的材料就从图中的不透气棉布改为了皮革。同样是在1917年,防毒面具上的松紧带也改为了用布包裹的弹簧钢丝。图中的防毒面具是奥地利生产的,安装了一具生产日期为1918年1月的11/11型过滤器。在过滤器上可以清晰地看到三道互相平行的棱,内部是三层滤材——这是这种过滤器最大的识别特征。注意防毒面具罐上的短皮带
法国M2式防毒面具
随着德军将大量同时装有催泪瓦斯和窒息性气体的混合毒气弹投入作战,法军的唐蓬防毒面具变得越来越不合用。前线部队开始自行将护目镜与防毒面具连在一起以利于迅速佩戴,但是这并不能保证足够的密封性。只要有微量催泪瓦斯渗透防毒面具的衬垫,就会对眼睛产生严重刺激,法军最高统帅部不得不禁止了这些私下的临时改装。1915年10月,法国的专家们对一系列新型防毒面具和浸渍剂进行了测试。到11月时,专家们已经将浸渍了蓖麻油酸钠和对氨基苯磺酸钠的衬垫加入到了唐蓬防毒面具里,但最终他们选择了一名巴黎运动用品商人雷内·路易斯·格拉沃罗(Rene Louis Gravereaux)于当年9月份提交的新设计——一种完全覆盖面部的防毒面具,并决定立即投入生产。
格拉沃罗的设计采用了一张更宽、更厚的衬垫,并与一副目镜和一张防水盖布相结合。同早期的唐蓬防毒面具一样,新型防毒面具衬垫的底部也形成一个口袋,兜住佩戴者的下巴。1916年2月6日,法军订购了60万具这种M2式防毒面具,并从3月开始正式配发部队。M2式防毒面具的目镜由水解纤维素或玻璃纸制成,据研究,这两种物质均具有良好的吸水性,可以消除镜片上的水雾。新型防毒面具可以在短时间内迅速戴好,并用松紧带和棉带进行固定。最初,法国只生产了一种尺寸的M2式防毒面具,因此头部尺寸异常的士兵只能继续佩戴唐蓬防毒面具和护目镜。刚配发的时候,法军通常将M2式防毒面具收纳在统一的金属容器中,但必须折叠放置,这使不少目镜在这一过程中被损坏。
一名佩戴M2式防毒面具2型的法军医务官。M2式防毒面具2型在高浓度的光气中,至少能保护佩戴者长达5个小时,但是佩戴这种防毒面具会感到非常不舒服,因为不论是呼气还是吸气都要通过防毒面具的衬垫
针对上述缺点,专家们进行了改进,于1916年4月推出了采用两片圆形目镜的M2式防毒面具2型。圆形目镜起初被分为两层,外层由玻璃制造,内层由玻璃纸制造。然而,试验证明,防毒面具在佩戴半个小时后,目镜就会起雾,而且内层目镜难以擦拭。专家们只能将其更换为单层但较厚的玻璃纸或醋酸纤维素镜片,并刷上防雾涂层。M2式防毒面具2型共有三种尺寸。从1916年5月到11月,法国一共生产了620万具M2式防毒面具2型。由于其后续改进型生产的延误,整个1917年法军仍然佩戴着这种防毒面具,甚至直到1918年8月还在使用。
法军装备的三种防毒面具的对比照片,从左至右依次为:C2式防毒面具、M2式防毒面具和唐蓬P型防毒面具
图中所示的是小型盒式防毒面具的过滤盒,可以清楚地看到进气阀。这种进气阀由一个橡胶阀瓣与穿孔金属板的中心轴相连,过滤盒的外壳呈波纹状,这是为了确保气体可以均匀地通过过滤材料。过滤盒被漆成了黑色,并一直使用到1917年7月引入新型的NC过滤器为止
英国小型盒式防毒面具
至于英军方面,大型盒式防毒面具的成功及前线的广泛需求促使英国的专家们继续研制一种更为紧凑的型号。爱德华·哈里森、约翰·萨德和其他米尔班克的专家们共同设计了“小型盒式防毒面具”,这种新型防毒面具可以由一名步兵轻松携带,而不会成为他过重的负担。专家们缩小了大型盒式防毒面具过滤器的尺寸,内部结构调整为将石灰和高锰酸钾颗粒填充在两层骨炭中间,这样既可以过滤窒息性毒气,例如光气,又能过滤毒性较强的催泪瓦斯。防毒面具的金属咬口通过一个黄铜制的直角接头与波纹橡胶管连接,另一端则配有一个呼气阀,并在连接处设置了一个法兰,以阻止唾液顺着橡胶管流入过滤器内,使其顺着呼气阀排出。像德国一样,英国的小型盒式防毒面具也被分为四个尺寸,尺码以数字的形式印在面具前部。
1916年5月,小型盒式防毒面具的原型被制造出来,一些样品被送往法国与德国防毒面具进行对比。1916年6月16日,英军下了第一笔订单,共订购了10万具小型盒式防毒面具,不久后又将订单数提升至50万具。为了进行测试,前线的每名士兵都在戴好这种防毒面具之后,单独进入一个房间,暴露在催泪瓦斯下长达5分钟。
小型盒式防毒面具的内部照片。可见在呼气管的管头处有一个橡胶牙垫,可以将其固定在牙齿上;还有一个鼻夹,用于阻止佩戴者用鼻子呼吸,防止意外吸入毒气。仿造德军的设计,英军小型盒式防毒面具也采用了橡胶制的防水材料来保护佩戴者,而且将保护眼睛的护目镜嵌在防毒面具上,还可以折叠,使佩戴者不需要脱掉防毒面具即可以从内侧擦拭镜片
1916年8月底到9月19日,伊普尔的英军第2军率先装备了小型盒式防毒面具;10月末,第1军也配发了这种防毒面具;其他各军的换装工作在之后陆续完成,所有大型盒式防毒面具和PHG兜帽均退出现役。换装后,每名英军士兵只携带一具小型盒式防毒面具和一个备份的PH兜帽。直到1918年2月,小型盒式防毒面具才从一线部队退役。
此外,1916年底,兼具研究和组织能力的爱德华·哈里森被任命为反毒气部门的领导人。