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第一次世界大戦（1914～1918年）中の技術は、工業化への傾向と、兵器および戦争技術全般への大量生産方式の適用を反映していた。この傾向は、少なくとも第一次世界大戦の50年前、1861～1865年のアメリカ南北戦争中に始まり[ 1 ]、兵士や戦略家が新兵器をテストした多くの小規模な紛争を通じて継続した。
第一次世界大戦の兵器には、それまでの期間に標準化され改良されたタイプに加え、革新的な技術を用いた新開発のタイプや、塹壕戦で使用された多数の即席兵器が含まれていた。当時の軍事技術には、機関銃、手榴弾、砲兵における重要な革新に加え、潜水艦、毒ガス、戦闘機、戦車といった本質的に新しい兵器が含まれていた。[ 2 ]
第一次世界大戦の初期は、20世紀の技術と19世紀の軍事科学が衝突し、双方に膨大な数の死傷者を出した非効率的な戦闘が繰り広げられた時代であったと言えるだろう。陸上では、塹壕戦への急速な移行は予想外だった。主要軍が指揮統制と戦術を改革し、近代戦場に適応し、無数の新技術を効果的な軍事目的に活用し始めたのは、戦争の最終年になってからのことだった。戦術の再編成（例えば、指揮の焦点を100人以上の部隊から10人以上の分隊に移すなど）は、装甲車、最初の短機関銃、そして兵士1人が携行・使用できる自動小銃の登場と密接に関係していた。
戦闘の多くは塹壕戦であり、1メートル進むごとに数百人が命を落とすことが多かった。歴史上最も死傷者の多い戦いの多くは 第一次世界大戦中に起こった。そのような戦いには、イープル、マルヌ、カンブレー、ソンム、ヴェルダン、ガリポリなどがある。ドイツ軍は、イギリス海軍の海上封鎖にもかかわらず、火薬を絶えず供給するために、ハーバー・ボッシュ法による窒素固定法を採用した。[ 3 ]砲兵は最も多くの死傷者を出した原因であり、膨大な量の爆薬を消費した。[ 4 ]
塹壕戦は、機関銃射撃に使用できる小型の強化されたブロックハウスであるコンクリート製のトーチカの開発につながった。トーチカは、相互に射界を繋ぐように戦場全体に配置できた。 [ 5 ]
敵の陣地を攻撃するのは非常に困難だったため、トンネル戦は戦争中、重要な戦術となった。敵陣地が崩落すると、大量の爆薬が仕掛けられ、地上からの突撃に備えて爆破された。こうした地下侵攻に対する防御には、掘削音を感知できる高感度聴音装置が不可欠だった。イギリス軍は、トンネル掘削に長けた工兵の技術と高度な聴音装置のおかげで、こうした戦術に特に長けていた。
戦争中、塹壕戦の不動性と狙撃兵からの保護の必要性から、銃を発射するためと観測するための両方に銃眼が必要となった。 [ 6 ] 多くの場合、鋼板に「鍵穴」が設けられ、使用しないときは回転する部品で銃眼を覆った。[ 6 ]
イギリス軍とドイツ軍は、野戦服の色を、イギリス軍の赤色コート（1902年）やプロイセンブルー（1910年）から、目立たないカーキ色やフィールドグレーに変更していた。アドルフ・メシミー、ジョゼフ・ガリエニをはじめとするフランスの指導者たちは、これに倣うことを提案したが、フランス軍は伝統的な赤いズボンを着用して戦場に向かい、新しい「ホライズンブルー」のズボンを受け取り始めたのは1915年になってからだった。
戦争のはるか以前に導入されたイギリス軍将校用のレインコートの一種が、トレンチコートとして有名になった。[ 7 ]
ドイツ軍は兵士の頭部保護を強化したいと考え、1915年12月に旧式の革製ピッケルハウベに代わる新しい鉄製ヘルメットの開発を急いだ。[ 8 ]
塹壕戦では敵を観測することが困難であったため、偽装樹のような技術が発明された。偽装樹とは、部隊が敵を密かに観測できるようにする人工の観測塔である。[ 9 ]
砲兵もまた革命を経験した。1914年には大砲は前線に配置され、目標に直接発射されていた。1917年までには、砲（迫撃砲や機関銃も含む）による間接射撃が一般的になり、特に航空機や、しばしば見落とされがちな野戦電話などの新しい観測および測距技術が用いられるようになった。[ 10 ]
戦争初期には、砲兵部隊はしばしば前線に配置され、照準器を使わずに敵歩兵を射撃していた。戦争中、以下の改良が加えられた。
ドイツは、重間接射撃の使用において連合国をはるかに凌駕していた。1914年当時、ドイツ軍は150mm（6インチ）と210mm（8インチ）の榴弾砲を使用していたが、当時のフランス軍とイギリス軍の一般的な砲は75mm（3インチ）と105mm（4インチ）に過ぎなかった。イギリス軍は6インチ（152mm ）榴弾砲を保有していたが、非常に重かったため、分解して戦場まで運び、組み立てなければならなかった。ドイツ軍はまた、オーストリア製の305mm （12インチ）と420mm （17インチ）の砲も使用しており、開戦当初から塹壕戦に最適な様々な口径の地雷哨戒砲を保有していた。 [ 11 ] [ 12 ]
野戦砲兵は、各砲に数百発の砲弾が付属し、兵器庫には補給用に約1000発の砲弾が備蓄されているべきだという考えのもとで戦争に突入した。しかし、砲が同じ場所に留まり、1日に100発以上の砲弾を何週間、何ヶ月も発射することが一般的になると、この考えは全く不十分であることが判明した。1915年の砲弾危機に対応するため、工場は急遽他の用途から転換され、より多くの弾薬を生産するようになった。前線への鉄道は拡張または新設されたが、最後の1マイルの問題が残った。第一次世界大戦では馬が主な解決策であったが、馬の高い死亡率は戦争末期に中央同盟国を深刻に弱体化させた。多くの場所で、新しく発明された塹壕鉄道が役立った。新しい自動車トラックはまだ空気入りタイヤや多用途サスペンション、その他後の数十年で性能を向上させることになる改良が欠けていた。
化学兵器の広範な使用は、この紛争の特徴的な点であった。使用されたガスには、塩素、マスタードガス、ホスゲンなどがあった。ガスマスクなどの効果的なガス攻撃対策がすぐに開発されたため、ガスによる戦争死傷者は比較的少なかった[ 13 ] 。化学兵器の使用と小規模戦略爆撃（戦術爆撃とは対照的に）は、1899年と1907年のハーグ条約でともに禁止され、どちらも効果が限定的であることが証明されたが[ 14 ]、人々の想像力を掻き立てた[ 15 ] 。
戦争が始まった当初、ドイツは世界で最も先進的な化学工業を有しており、世界の染料および化学製品の生産量の80%以上を占めていた。毒ガスの使用は1899年と1907年のハーグ条約で禁止されていたが、ドイツはこの産業に頼り、塹壕戦の膠着状態を打破する決定的な武器となることを期待した。塩素ガスが戦場で初めて使用されたのは、1915年4月、ベルギーの第二次イーペル会戦であった。この正体不明のガスは、攻撃する兵士を隠すための単なる煙幕のように見え、連合軍は予想される攻撃を撃退するために前線の塹壕に派遣された。ガスは壊滅的な効果を発揮し、多くの防御兵を殺害したが、風向きが変わってガスが吹き戻された際には、多くの攻撃兵も殺害した。
風が不安定だったため、ガスを輸送する別の方法を見つける必要があった。ガスは砲弾で輸送されるようになった。[ 16 ]その後、マスタードガス、ホスゲン、その他のガスが使用された。イギリスとフランスもすぐに独自のガス兵器でこれに倣った。ガスに対する最初の防御は間に合わせのもので、主に水や尿に浸したぼろ布だった。その後、比較的効果的なガスマスクが開発され、ガス兵器としての有効性は大幅に低下した。ガスは一時的に戦術的な利点をもたらし、おそらく100万人以上の死傷者を出したが、戦争の経過に大きな影響を与えなかったようだ。
化学兵器は容易に入手でき、安価だった。ガスは、塹壕や掩蔽壕に身を隠し、他の兵器から身を守ろうとする兵士に対して特に効果的だった。ほとんどの化学兵器は呼吸器系を攻撃する。窒息という概念は兵士に容易に恐怖を与え、その結果生じる恐怖は彼らの心理に影響を与えた。化学兵器に対する恐怖が非常に大きかったため、兵士がパニックに陥り、風邪の症状を毒ガスによるものと誤解することも珍しくなかった。
無線電信の導入は、第一次世界大戦中の通信において重要な一歩となった。 当時使用されていた送信機は、火花放電式送信機であった。例えば、第一次世界大戦の開戦情報は、 1914年8月2日にナウエン送信局からトーゴのカミナとロメの中継局を経由してウィントフックの無線局に無線電信で 送信された。
戦争初期、将軍たちは前線から何マイルも離れた司令部から戦術を指示しようとし、伝令やオートバイ伝令によってメッセージが行き来していた。しかし、より迅速な通信手段が必要であることがすぐに認識された。
当時の無線機は重すぎて戦場に持ち込むことができず、敷設された野戦電話線もすぐに切断された。どちらも盗聴の危険にさらされており[ 17 ]、塹壕暗号もあまり満足のいくものではなかった。代わりに伝令、点滅灯、鏡がよく使われた。犬も使われたが、兵士がペットとして飼う傾向があり、兵士が犬の代わりに伝令役を志願することが多かったため、使われることは稀だった。また、司令部と前線陣地の間でメッセージを運ぶ航空機（「接触哨戒」と呼ばれる）もあり、着陸せずにメッセージを投下することもあった。しかし、戦争中も無線技術の進歩は続き、無線電話は完成され、空中砲兵観測員にとって最も有用なものとなった[ 17 ] 。
戦争直前に開発された新型長距離砲は、視界に入らない陣地に向けて砲撃しなければならなくなった。典型的な戦術は、敵の前線を砲撃した後、歩兵が前進するのを待って砲撃を停止し、敵の戦線が突破されることを期待するものだったが、実際には突破されることは稀だった。砲撃を徐々に移動させ、徐々に前進させる砲撃は、歩兵が前進するにつれて砲撃が歩兵の正面に直接着弾するようにするために開発された。通信が不可能な状況では、砲撃が速すぎて防御を失い、遅すぎて前進を妨げてしまう危険性があった。
こうした砲撃戦術に対する対抗策もあった。敵の漸進砲撃の真後ろに反撃砲撃を集中させることで、漸進砲撃に続く歩兵を標的にすることができた。マイクロホン（音響測距装置）を用いて敵砲の位置を三角測量し、対砲兵射撃を行った。砲口の閃光も敵砲兵の標的として利用できた。
第一次世界大戦中に軍隊で通信が著しく普及したことで、指揮官は遠隔地の部隊や艦船に対する指揮統制を拡大することができ、情報部門の重要性もますます高まった。軍の電話や無線電信通信の発展により、すべての情報機関は、これらのメディアの固有の弱点を利用して、敵の通信システムから最大限の情報を引き出す方法を研究するようになった。無線傍受は特に容易であったため、第一次世界大戦の暗号技術を発明する必要が生じた。戦争の初期のエピソードでさえ、敵の通信を盗聴して解釈することが軍事作戦にどのような影響を与えるか、しばしば驚くべきことを示した。そのため、この時期は、今日では信号情報、またはSIGINTとして一般的に知られている情報分野で大きな発展が見られた。 [ 18 ]傍受したロシアの無線信号の利用は、1914年8月のタンネンベルクでのドイツの勝利に貢献した。 [ 19 ]メッセージが解読できない場合でも、無線方向探知は敵部隊の動きを追跡するために使用された。[ 20 ] [ 21 ]
この戦争では、鉄道が他のどの戦争よりも重要な役割を果たした。ドイツの戦略は、ベルギー国境に広大な操車場があったため、連合国に事前に知られていた。この操車場は、動員されたドイツ軍を出発地点まで運ぶこと以外に目的がなかった。ドイツの動員計画は、膨大な詳細な鉄道時刻表に過ぎなかった。鉄道によって人員と物資は前例のない速さで前線に運ばれたが、列車は前線自体で脆弱だった。そのため、軍隊は鉄道を建設または再建できる速度でしか前進できなかった。例えば、イギリス軍のシナイ半島横断進軍がそうだった。自動車輸送が本格的に使用されたのは、第一次世界大戦の最後の2年間だけだった。鉄道の終点から先は、兵士は最後の1マイルを徒歩で移動し、大砲や物資は馬や塹壕鉄道で運ばれた。鉄道は自動車輸送のような柔軟性に欠けており、この柔軟性の欠如は戦争中の行動にも影響を与えた。[ 22 ] [ 23 ]
戦争に関与した国々は、兵器や弾薬、特に砲弾の製造に工業生産のあらゆる力を注ぎ込んだ。国内の女性たちは、軍需工場で働くことで、この生産において重要な役割を果たした。国家資源の全面的な動員、すなわち「総力戦」は、交戦国の軍隊だけでなく、経済も競争にさらされることを意味した。
1914年から1915年にかけて、一時的に、物資の消耗戦、つまり敵の砲弾供給を無駄な交戦で枯渇させることで戦争に勝利できると期待する者もいた。しかし、双方で生産が増強され、その希望は無駄に終わった。イギリスでは、1915年の砲弾危機によって政府が崩壊し、イングランドとスコットランドの国境に巨大な軍需工場であるグレトナ陸軍工場が建設されることになった。
消耗戦はその後、別の資源、すなわち人命に焦点を当てるようになった。特にヴェルダンの戦いでは、ドイツ軍参謀総長エーリヒ・フォン・ファルケンハインは、このフランスの都市への度重なる攻撃によって「フランスを徹底的に消耗させる」ことを目指した。
最終的に戦争は、消耗（人的・物的損失）、戦場での進撃、多数のアメリカ軍の到着、そして効果的な海上封鎖によるドイツ国内の士気と生産力の低下といった要因が複合的に作用して終結した。
第一次世界大戦における航空戦は、原始的な航空機を原始的な方法で使用することから始まった。技術の進歩は急速に進み、地上攻撃、戦術爆撃、そして1915年7月以降、前方発射式の同期機関銃を装備した航空機による、世間の注目を集めた激しい空中戦へとつながった。しかし、これらの使用法は、情報収集、海上哨戒、特に砲兵観測といった、より日常的な役割に比べると、戦争への影響は小さかった。対空戦もまた、この戦争で始まった。
固定翼機が軍事的に初めて使用されたのは、イタリア軍が1911年10月23日、イタリア・トルコ戦争中にリビアで偵察に使用した時で、翌年には手榴弾の投下や航空写真撮影にも使用された。1914年までには、その軍事的有用性は明らかになった。当初は偵察と地上攻撃に使用された。敵機を撃墜するために、対空砲と戦闘機が開発された。戦略爆撃機は主にドイツとイギリスによって開発されたが、ドイツはツェッペリン飛行船も使用した。第一次世界大戦で最も有名な戦闘機はおそらくフォッカーだろう。同期式機関銃を初めて搭載した機体だったからだ。[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]戦争の終盤には、航空母艦が初めて使用され、1918年にHMSフューリアスがソッピース・キャメルを発進させてトナーのツェッペリン格納庫を破壊した。[ 28 ]
塹壕の上空高くに浮かぶ有人観測気球は、固定偵察プラットフォームとして使用され、敵の動きを報告し、砲撃を指示した。気球には通常2人の乗組員が搭乗し、パラシュートを装備していた[ 29 ]。敵の空襲があった場合、乗組員はパラシュートで安全な場所に脱出できた。当時、パラシュートは（出力の限られた）航空機のパイロットが使用するには重すぎ、小型のものは戦争終結まで開発されなかった。また、イギリスの指導部は、パラシュートが臆病さを助長する可能性があると懸念し、反対した[ 30 ] 。
観測プラットフォームとしての価値が認められた気球は、敵機にとって重要な標的であった。気球を空襲から守るため、対空砲で厳重に保護され、友軍機による哨戒が行われた。気球を攻撃するために、空対空ロケットなどの珍しい兵器が試された。このように、飛行船や気球の偵察価値は、あらゆる種類の航空機間の空対空戦闘の発展と塹壕戦の膠着状態に貢献した。なぜなら、多数の部隊を気づかれずに移動させることは不可能だったからである。ドイツ軍は1915年と1916年に飛行船でイギリスへの空襲を行い、イギリスの士気を低下させ、航空機を前線から転用させようとした。実際、その結果生じたパニックにより、フランスから数個飛行隊の戦闘機が転用された。[ 27 ] [ 30 ]
初期の航空観測員は非武装だったが、すぐに手持ちの武器で互いに撃ち合うようになった。軍拡競争が始まり、機動性の高い機銃を搭載した飛行機が急速に開発された。重要な革新の一つは、オランダの発明であるインターラプターギア[ 31 ]で、これによりプロペラの後ろに機銃を取り付け、パイロットが飛行機の飛行経路に沿って前方に直接射撃できるようになった。
第一次世界大戦中、ドイツは戦略爆撃でワルシャワ、パリ、ロンドンなどの都市を攻撃した。ドイツはツェッペリン飛行船の保有数で世界をリードしており、これらの飛行船を使ってロンドンをはじめとするイギリスの都市や軍事目標への爆撃を散発的に行ったが、大きな効果は得られなかった。戦争後期には、ドイツは長距離戦略爆撃機を導入した。被害は再び軽微だったが、イギリス空軍はイギリス国内に戦闘機部隊を配備して空襲に備えざるを得なくなり、西部戦線で切実に必要とされていたイギリス遠征軍の航空機、装備、人員が不足する結果となった。
戦争初期には、機関銃で武装した装甲車が、自転車歩兵やオートバイのサイドカーに搭載された機関銃とともに戦闘部隊として編成された。塹壕陣地を攻撃することはできなかったが、歩兵に機動的な火力支援を提供し、騎兵と同様の偵察、偵察、その他の役割を果たした。[ 32 ]塹壕戦が主要な戦線で主流になると、このような車両の出番は大幅に減少したが、ロシアや中東のより開けた戦線では引き続き使用された。
1914年末から1918年初頭にかけて、西部戦線はほとんど動きがなかった。1917年の十月革命後にロシア帝国が降伏すると、ドイツは多くの部隊を西部戦線に移動させることができた。敵の弱点を突いて後方地域に侵入する潜入戦術の訓練を受けた新鋭突撃歩兵部隊を擁するドイツ軍は、 1918年春に一連の攻勢を開始した。その中でも最大規模の作戦であるミヒャエル作戦では、オスカー・フォン・フーティエ将軍が60キロメートル前進し、フランスとイギリスが何年もかけて達成したことをわずか数週間で成し遂げた。当初は戦術的に成功を収めたものの、これらの攻勢は馬による補給、砲兵、予備兵力の供給が追いつかなくなり、ドイツ軍は弱体化し疲弊した。
移動式人員シールドは、機動性を回復するための試みとしてはあまり成功しなかった。[ 33 ]いくつかの種類の防弾ボディーアーマーが使用テストされたが、それらは身体を保護するよりも動きを阻害した。
1918年8月のアミアンの戦いにおいて、三国協商軍は「百日攻勢」と呼ばれることになる反撃を開始した。攻撃の先鋒を務めたオーストラリア軍とカナダ軍は、初日だけで13キロメートルも前進することに成功した。これらの戦いは、西部戦線における塹壕戦の終焉と、機動戦への回帰を象徴するものとなった。
戦後、敗北したドイツ軍は、1918年の歩兵中心の機動戦と車両を組み合わせようと試み、最終的には電撃戦、すなわち「稲妻戦争」へと繋がっていった。
戦車の構想自体は1890年代にはすでに提唱されていたものの、第一次世界大戦の塹壕戦の膠着状態が再考を促すまで、当局はさほど関心を示さなかった。1915年初頭、イギリス海軍とフランスの産業界は、それぞれ戦車の本格的な開発に着手した。
基本的な戦車設計は、既存の複数の技術を組み合わせたものであった。標準的な歩兵用武器すべてに耐えられるほど厚い装甲板、砲弾で荒廃した戦場を移動するためのキャタピラ、1870年代に改良された4ストロークガソリンエンジン、そして当時戦争で圧倒的な存在感を示していた機関銃や軽砲による強力な火力などが含まれていた。
イギリスでは、実用的な戦車設計を考案するための委員会が結成された。その結果、幅8フィート（2.4メートル）の塹壕を横断できるように、菱形をした大型戦車が開発された。これがマークI戦車で、「雄型」には小型の艦砲と機関銃が搭載され、「雌型」には機関銃のみが搭載されていた。
フランスでは、複数の競合する兵器産業組織がそれぞれ全く異なる設計案を提案した。小型戦車が好まれるようになり、商用トラクターや自動車のエンジンや製造技術を活用できたこともあり、ルノーFT戦車が誕生した。
1916年に戦場に初めて戦車が登場した際、一部のドイツ軍兵士は恐怖に陥ったものの、こうした戦闘は戦果よりもむしろ戦車開発の機会を多くもたらした。初期の戦車は信頼性が低く、故障が頻繁に発生した。ドイツ軍は、戦車が野砲や重迫撃砲の直撃に弱いことを知り、塹壕を広げたり、戦車の進撃を阻止するための障害物を考案したり、対戦車ライフルを急速に開発した。また、イギリスとフランスは、戦車を効果的に運用するためには、より大規模な連携戦車編成や歩兵による近接支援など、新たな戦術と訓練が必要であることを発見した。1917年11月のカンブレーの戦いの開戦時のように、数百両規模の戦車編成が可能になると、戦車は顕著な影響力を発揮し始めた。
戦争の残りの期間を通して、新型戦車の設計はしばしば戦闘で欠陥を露呈し、後の設計で改善されたが、信頼性は依然として戦車の最大の弱点であった。戦争末期の連合国軍による大規模な反攻作戦であるアミアンの戦いでは、イギリス軍は532両の戦車を投入したが、数日後には稼働可能な戦車はごくわずかとなり、敵の砲火で損傷した戦車よりも機械的な故障に見舞われた戦車のほうが多かった。
ドイツは鹵獲した敵戦車を多数活用し、戦争末期には自国製の戦車もいくつか製造した。
戦争の最後の年、生産が急速に増加し（特にフランスによる）、設計も改良されたにもかかわらず、戦車技術は戦争全体の進展にさほど大きな影響を与えることはできなかった。1919年計画では、大規模な戦車部隊を地上攻撃機と組み合わせた大規模攻勢に将来的に使用することが提案された。
第一次世界大戦では期待されたような決定的な結果は得られなかったものの、戦車技術と機械化戦争は始まり、戦後数年間でますます高度化していった。第二次世界大戦までに、戦車は陸上戦の機動性を回復させる上で不可欠な恐るべき兵器へと進化することになる。[ 34 ]
戦争に至るまでの数年間は、冶金技術と機械技術の改良により、より大型の艦船とより大型の砲が建造され、それに伴い装甲も強化された。1906年に進水したドレッドノート級戦艦は戦艦建造に革命をもたらし、多くの艦船が完成前に旧式化してしまった。ドイツの野心は英独間の海軍軍拡競争を引き起こし、ドイツ帝国海軍は小規模な部隊から世界で最も近代的で2番目に強力な海軍へと成長した。しかし、このハイテク海軍でさえ、戦争に突入した時点では、新型艦と旧式艦が混在していた。
利点は長距離砲撃にあり、海戦は以前よりもはるかに遠距離で行われるようになった。1916年のユトランド沖海戦は、ドイツの艦艇と乗組員の優秀さを証明したが、同時に、大洋艦隊がイギリスによるドイツ封鎖に正面から挑むには規模が不十分であることも露呈した。これは、第一次世界大戦における艦隊同士の唯一の本格的な海戦であった。
最大の水上艦隊を擁するイギリスは、その優位性をさらに拡大しようとした。イギリス艦隊はドイツの港を封鎖し、公海上のどこにいようともドイツとオーストリア＝ハンガリーの艦船を追撃し、ドイツ植民地に対する作戦を支援した。ドイツの水上艦隊は主に北海に留まっていた。こうした状況は、特にドイツに、新たな形態の海軍力、すなわち潜水艦に資源を投入するよう促した。
機雷は数十万個、つまり過去の戦争よりもはるかに多く敷設された。潜水艦はこの目的に驚くほど効果的であることが証明された。影響機雷は新しい開発だったが、係留接触機雷が最も多かった。これらは19世紀後半の機雷に似ており、敷設中に爆発する頻度が少なくなるように改良されていた。連合国はドイツ軍を北海に閉じ込めるために北海機雷原を建設するのに十分な機雷を生産したが、時すでに遅く、大きな違いを生み出すことはできなかった。
ドイツは戦争開始後、Uボート（潜水艦）を配備した。大西洋で制限潜水艦戦と無制限潜水艦戦を交互に行いながら、ドイツ帝国海軍はイギリス諸島への重要な物資供給を断つためにUボートを使用した。イギリス商船員の死とUボートの無敵に見えることから、爆雷（1916年）、水中聴音器（ソナー、1917年）、飛行船、ハンターキラー潜水艦（HMS R-1、1917年）、前方投射対潜兵器、および水中聴音器（後者2つは1918年に放棄された）が開発された。[ 35 ]作戦範囲を拡大するため、ドイツは補給潜水艦（1916年）を提案した。これらのほとんどは戦間期には忘れ去られていたが、第二次世界大戦で その必要性が再燃した。[ 36 ]
イギリスは国民の食糧と軍需産業への物資供給を輸入に大きく依存しており、ドイツ海軍はUボートを使って商船を攻撃し、イギリスを海上封鎖して飢餓状態に陥れようと目論んでいた。第一次世界大戦における2度目の潜水艦攻撃について、オットー・ヴェディゲン中尉は次のように述べている。
イギリス側の報告によれば、ドイツ潜水艦隊が巡洋艦を攻撃し、その潜水艦隊はオランダ国旗を掲げて接近したとされているが、これは全くの虚偽である。U -9は甲板にいた唯一の潜水艦であり、今も掲げているドイツ海軍旗を掲げていたのだ。
潜水艦はすぐに、急ごしらえの対潜兵器を使用する駆潜艦やその他の小型軍艦による攻撃にさらされるようになった。捕獲規則や国際海洋法の制約の下では、効果的な海上封鎖を行うことはできなかった。そこで彼らは無制限潜水艦戦に訴えたが、これは中立国におけるドイツの世論の支持を失わせ、第一次世界大戦へのアメリカの参戦の一因となった。
ドイツの潜水艦とイギリスの対抗策とのこの戦いは、「第一次大西洋の戦い」として知られるようになった。ドイツの潜水艦が数と能力を増すにつれ、イギリスは商船を守る方法を模索した。民間船に偽装した攻撃艦「Qシップ」は、初期の戦略の一つであった。
商船を1隻以上の武装海軍艦艇で護衛する船団にまとめる方法は、戦争後期に採用された。当初、この方法によってドイツのUボートに格好の標的が多数提供されるのではないかという懸念から、このアプローチについて多くの議論があった。しかし、能動型および受動型ソナー装置の開発[ 37 ]と、ますます強力になる対潜兵器のおかげで、船団システムによってイギリスのUボートによる損失は以前のレベルのほんの一部にまで減少した。
オランダ602型潜水艦やその他の連合国側の潜水艦は、ドイツ封鎖には不要であったため、数が少なかった。
主要国の歩兵用武器は主にボルトアクションライフルで、毎分10発以上の発射が可能だった。ドイツ兵は8mmモーゼル弾を使用するGewehr 98ライフルを、イギリス兵はショートマガジン・リー・エンフィールドライフルを、アメリカ軍はM1903スプリングフィールドとM1917エンフィールドを使用していた。[ 38 ]望遠照準器付きのライフルは狙撃兵が使用し、最初にドイツ軍が使用した。[ 39 ]
機関銃は列強によっても使用されました。両陣営とも、十分な量の弾薬と冷却水が供給されれば長期間の持続使用が可能な全自動ベルト給弾式兵器であるマキシム機関銃と、そのフランス版であるオッチキスM1914機関銃を使用しました。[ 40 ]防御での使用と有刺鉄線の障害物との組み合わせにより、予想されていた機動戦場は固定戦場へと変わりました。機関銃は固定戦場では有用でしたが、戦場を容易に移動することができなかったため、兵士は自ら機関銃を持たずに敵の機関銃に立ち向かわざるを得ませんでした。
戦前、フランス陸軍は軽機関銃の問題を検討したが、実戦投入できるものはなかった。開戦時、フランスは既存の試作機（ショーシャとサッターの頭文字をとって「CS」）を迅速に改良し、発射速度の高い軽量のショーシャM1915自動小銃を開発した。フランス軍による使用に加え、1917年と1918年にフランスに到着した最初のアメリカ軍部隊もこれを使用した。戦時中の切迫した圧力の下で急遽大量生産されたこの武器は、信頼性に欠けるという評判が広まった。[ 41 ]
このような武器の可能性に着目したイギリス陸軍は、アメリカ設計の.303ブリティッシュ弾を使用するルイス機関銃を採用した。ルイス機関銃は、理論上は1人で操作できる最初の真の軽機関銃であったが、実際にはかさばる弾薬箱のため、機関銃を操作し続けるには分隊全体が必要であった。[ 42 ]ルイス機関銃は行軍射撃にも使用され、特に1918年7月のハーメルの戦いではオーストラリア軍団によって使用された。[ 41 ] [ 43 ]同じ目的のために、ドイツ陸軍はMG08/15を採用したが、冷却用の水と100発の弾薬を装填した弾帯1本を含めると48.5ポンド（22kg ）と実用的ではないほど重かった。 [ 43 ] 1918年には、M1918ブローニング自動小銃（BAR）がアメリカ軍に導入された。この武器は「自動小銃」であり、ショーシャ機関銃と同様に、行軍射撃の概念を念頭に置いて設計された。[ 44 ]この戦術は、森林地帯を進むなど、射界が限られ視界が悪い状況下で採用されることになっていた。[ 45 ] [ 46 ]
MP-18のような初期の短機関銃は、戦争末期に広く使用された。
アメリカ軍は、一般的に塹壕銃として知られる戦闘用ショットガンを配備した。アメリカ軍は、アンチモン硬化00バックショット6発を装填したウィンチェスターM1897およびM1912短銃身ポンプアクションショットガンを使用して敵の塹壕を掃討した。ポンプアクションは、トリガーを押し下げたままスライドを操作するだけで素早く発射でき、塹壕内での戦闘では、短いショットガンを素早く回転させて塹壕軸に沿って反対方向に発射することができた。ショットガンはドイツから外交上の抗議を受け、ショットガンは過度の負傷を引き起こし、ショットガンを所持しているアメリカ兵は処刑されると主張した。アメリカはこれらの主張を拒否し、ショットガンを所持したとして自軍兵士が処刑された場合は同様の報復を行うと脅した。
手榴弾は塹壕戦において効果的な武器であることが証明された。開戦当初、手榴弾は数も少なく性能も劣っていた。手榴弾は戦争を通して使用され、改良されていった。接触信管は次第に使われなくなり、時限信管に取って代わられた。
イギリス軍は長柄の衝撃起爆式「手榴弾、手榴弾No.1」で戦争に参戦した。[ 47 ]これは、そのいくつかの欠点を部分的に克服するために、No.15「ボールグレネード」に置き換えられた。オーストラリアでは、ANZAC部隊で使用するために、ダブルシリンダー「ジャム缶」と呼ばれる即席の手榴弾が開発された。これは、ダイナマイトまたは綿火薬を詰めた缶を金属くずまたは石で固めたものであった。点火するには、缶の上部にビクフォード安全ヒューズがあり、起爆装置に接続されており、使用者または2人目の人が点火した。[ 47 ]「ミルズ爆弾」（手榴弾、手榴弾No.5）は1915年に導入され、基本形では1970年代までイギリス陸軍で使用された。改良された信管システムは、兵士がピンを抜き、手榴弾の側面のレバーを押し下げることに依存していた。手榴弾が投げられると、安全レバーが自動的に解除され、手榴弾内部の導火線に点火し、手榴弾が爆発するまで燃え続ける仕組みになっていた。フランス軍はF1防御手榴弾を使用した。
ドイツ軍が当初使用した主な手榴弾は、衝撃起爆式の「円盤」または「牡蠣殻」爆弾と、摩擦点火式時限信管を備えた黒色火薬のMod 1913クーゲルハンドグラナーテであった。 [ 47 ] 1915年、ドイツは、その形状から「ポテトマッシャー」というニックネームが付けられた、はるかに効果的なスティールハンドグラナーテを開発し、その派生型は何十年にもわたって使用され続けた。これは、ミルズ爆弾と同様の時限信管システムを使用していた。
歩兵用の発射型爆発物は手榴弾だけではなかった。ライフルグレネードが塹壕に持ち込まれ、より遠距離から敵を攻撃するために使用された。ヘイルズ・ライフルグレネードは開戦前にはイギリス陸軍からほとんど注目されていなかったが、開戦中、ドイツはこの兵器に大きな関心を示した。その結果、連合国側に多くの犠牲者が出たため、イギリスは新たな防御手段を模索することになった。[ 48 ]
ストークス迫撃砲は、軽量で持ち運びが非常に容易な塹壕迫撃砲で、砲身が短く、間接射撃が可能であり、急速に開発され、広く模倣された。[ 49 ]射程の短い機械式爆弾投擲機も同様に、塹壕内の安全な距離から敵を攻撃するために使用された。
ドイツ帝国陸軍は、フランス兵やイギリス兵を塹壕から追い出すために、西部戦線で火炎放射器（Flammenwerfer ）を配備した。1915年に導入されたこの火炎放射器は、1915年7月30日の西部戦線のホーゲの戦いで最も効果的に使用された。第一次世界大戦中、ドイツ陸軍は主に2種類の火炎放射器を使用していた。小型の1人用火炎放射器（ Kleinflammenwerfer）と、大型の複数人用火炎放射器（ Grossflammenwerfer）である。後者では、1人の兵士が燃料タンクを運び、別の兵士がノズルを向けた。火炎放射器の大小両方のバージョンは射程が短いため、操作者が小火器の攻撃にさらされるため、用途が限られていた。
第一次産業革命は、クリミア戦争終結（1856年）から第一次世界大戦勃発（1914年）までの間に戦争のあり方を変革した。