Panserbrydende fast skud til kanoner kan være simple eller sammensatte faste projektiler, men har en tendens til også at kombinere en eller anden form for brandkapacitet med pansergennemtrængningsevne. Den brandfarlige forbindelse er normalt indeholdt mellem kappen og den gennemtrængende næse, i et hulrum på bagsiden eller en kombination af begge dele. Hvis projektilet også indeholder en sporstof, anvendes det bageste hulrum ofte til at rumme sporstofblandingen. For projektiler af større kaliber kan sporstoffet i stedet være anbragt i en forlængelse af den bageste forseglingsprop. Almindelige forkortelser for fast (ikke-komposit/hardcore) kanonskud er: AP, AP-T, API og API-T; hvor “T” står for “tracer” og “I” for “incendiary”. Mere komplekse, sammensatte projektiler, der indeholder sprængstoffer og andre ballistiske anordninger, plejer at blive omtalt som panserbrydende projektiler.
Tidlige patronerRediger
På nært hold (100 m) kunne ukappede (AP) panserbrydende projektiler fra den tidlige 2. verdenskrig, der blev affyret fra højhastighedskanoner, trænge igennem med ca. det dobbelte af deres kaliber. På længere afstande (500-1.000 m) faldt dette med 1,5-1,1 kalibre på grund af den dårlige ballistiske form og den højere modstandskraft af de tidlige projektiler med mindre diameter. I januar 1942 blev der af Arthur E. Schnell udviklet en proces til 20 mm og 37 mm panserbrydende patroner til at presse stangstål under 500 tons tryk, som skabte mere jævne “flow-linjer” på projektilets tilspidsede næse, hvilket gjorde det muligt for projektilet at følge en mere direkte vej med næsen først mod pansermålet. Senere i konflikten kunne APCBC, der blev affyret på tæt hold (100 m) fra kanoner med stor kaliber og høj hastighed (75-128 mm), gennemtrænge en meget større pansertykkelse i forhold til deres kaliber (2,5 gange) og også en større tykkelse (2-1,75 gange) på længere afstand (1.500-2.000 m).
I et forsøg på at opnå en bedre aerodynamik fik AP-kugler en ballistisk kappe for at reducere luftmodstanden og forbedre anslagshastigheden på mellemlang og lang afstand. Den hule ballistiske hætte ville bryde af, når projektilet ramte målet. Disse patroner blev klassificeret som (APBC) eller armor-piercing ballistic capped rounds.
Armor-piercing, cappped projectiles var blevet udviklet i begyndelsen af 1900-tallet og var i tjeneste i både den britiske og den tyske flåde under Første Verdenskrig. Granaterne bestod generelt af en krop af nikkelstål, der indeholdt sprængladningen og var forsynet med en næse af hærdet stål beregnet til at trænge igennem kraftig panser. Når projektilet ramte en hærdet stålplade med høj hastighed, fik det en betydelig kraft, og standard panserbrydende granater havde en tendens til at splintre i stedet for at trænge igennem, især ved skæve vinkler, så granatdesignerne tilføjede en kappe af blødt stål til granatnæsen. Det mere fleksible blødt stål ville deformere sig ved nedslaget og reducere det stød, der blev overført til projektillegemet. Granaternes udformning varierede, idet nogle var forsynet med hule hætter og andre med massive hætter.
Da de mest effektive penetrerende hætter ikke var særlig aerodynamiske, blev der senere monteret en ekstra ballistisk hætte for at reducere luftmodstanden. De resulterende patroner blev klassificeret som (APCBC) eller armor-piercing capped ballistic capped. Den hule ballistiske hætte gav patronerne en skarpere spids, som reducerede luftmodstanden og gik i stykker ved nedslaget.
APDSEdit
En vigtig panserbrydende udvikling var den panserbrydende kassationssabot (APDS). En tidlig version blev udviklet af ingeniører, der arbejdede for det franske Edgar Brandt-firma, og blev anvendt i to kalibre (75 mm/57 mm til 75 mm panserværnskanonen Mle1897/33 75 mm, 37 mm/25 mm til flere 37 mm kanontyper) lige før den fransk-tyske våbenhvile i 1940. Edgar Brandts ingeniører, der var blevet evakueret til Det Forenede Kongerige, sluttede sig til de igangværende APDS-udviklingsbestræbelser der, hvilket kulminerede i betydelige forbedringer af konceptet og dets realisering. APDS-projektiltypen blev videreudviklet i Det Forenede Kongerige mellem 1941 og 1944 af L. Permutter og S. W. Coppock, to designere fra Armaments Research Department. I midten af 1944 blev APDS-projektilet først taget i brug til Storbritanniens QF 6 pdr panserværnskanon og senere i september 1944 til 17 pdr panserværnskanon. Ideen var at anvende et stærkere og tættere penetratormateriale med mindre størrelse og dermed mindre modstandsdygtighed for at muliggøre øget anslagshastighed og pansergennemtrængning.
Det panserbrydende koncept kræver en større gennemtrængningsevne end målets pansertykkelse. Penetratoren er en spids masse af materiale med høj tæthed, der er udformet til at bevare sin form og føre den størst mulige energimængde så dybt ind i målet som muligt. Generelt øges penetrationsevnen for en panserbrydende patron med projektilets kinetiske energi og også med koncentrationen af denne energi i et lille område. Et effektivt middel til at opnå øget gennemtrængningsevne er således en øget hastighed for projektilet. Projektilets anslag mod panser ved højere hastighed forårsager imidlertid større stød. Materialer har en karakteristisk maksimal stødkapacitet, hvorefter de kan splintres eller på anden måde gå i opløsning. Ved relativt høje anslagshastigheder er stål ikke længere et egnet materiale til panserbrydende projektiler. Wolfram og wolframlegeringer er egnede til brug i panserbrydende patroner med endnu højere hastigheder på grund af deres meget høje stødtolerance og splintresistens samt deres høje smelte- og kogepunktstemperaturer. De har også en meget høj massefylde. I fly- og kampvognspatroner anvendes undertiden en kerne af forarmet uran. Penetratorer af forarmet uran har den fordel, at de er pyrophoriske og selvskærende ved nedslag, hvilket resulterer i intens varme og energi, der fokuseres på et minimalt område af målets panser. Nogle patroner anvender også eksplosive eller brandsprængte spidser til at hjælpe med at trænge igennem tykkere panser. Højeksplosiv brandammunition/pansergennemtrængende ammunition kombinerer en penetrator af wolframkarbid med en brand- og eksplosiv spids.
Energien koncentreres ved hjælp af et wolframskud med reduceret diameter, der er omgivet af en letvægts ydre bærer, sabot (et fransk ord for en træsko). Denne kombination gør det muligt at affyre et projektil med mindre diameter (og dermed lavere masse/aerodynamisk modstand/gennemtrængningsmodstand) med et større område med ekspanderende drivladning og dermed en større fremdriftskraft og deraf følgende kinetisk energi. Når først sabotet er kommet ud af løbet, bliver det afrevet af en kombination af centrifugalkraft og aerodynamisk kraft, hvilket giver skuddet en lav modstand under flugten. For en given kaliber kan brugen af APDS-ammunition effektivt fordoble en kanons anti-tank-ydelse.
APFSDSEdit
Et panserbrydende, finnestabiliseret, afkastende sabotprojektil (APFSDS) anvender sabotprincippet med finne (drag) stabilisering. Et langt, tyndt underprojektil har en øget sektionstæthed og dermed et øget penetrationspotentiale. Når et projektil imidlertid har et længde/diameter-forhold på over 10 (mindre for projektiler med højere tæthed), bliver spinstabilisering ineffektiv. I stedet anvendes aerodynamisk løftestabilisering ved hjælp af finner, der er fastgjort til subprojektilets bund, hvilket får det til at ligne en stor metalpil.
Større kaliber APFSDS-projektiler affyres normalt fra glatløbede (uriflede) tønder, selv om de kan og ofte affyres fra riflede kanoner. Dette gælder især, når de affyres fra våbensystemer af lille til mellemkaliber. APFSDS-projektiler er normalt fremstillet af metallegeringer med høj tæthed, såsom tungstenlegeringer (WHA) eller forarmet uran (DU); maragingstål blev anvendt til nogle af de tidlige sovjetiske projektiler. DU-legeringer er billigere og har bedre penetration end andre, da de er tættere og selvskærende. Uran er også pyrophorisk og kan blive opportunistisk brandfarlig, især når kuglen skærer sig forbi panseret og blotlægger ikke-oxideret metal, men både metallets fragmenter og støv forurener slagmarken med giftige farer. De mindre giftige WHA’er foretrækkes i de fleste lande undtagen USA og Rusland.
APCR og HVAPEdit
Armor-piercing, composite rigid (APCR) er en britisk betegnelse; den amerikanske betegnelse for konstruktionen er high-velocity armor-piercing (HVAP) og den tyske betegnelse er Hartkernmunition. APCR-projektilet har en kerne af et hårdt materiale med høj densitet, f.eks. wolframcarbid, omgivet af en fuld kugle af et lettere materiale (f.eks. en aluminiumslegering). APCR-projektilets lave vægtfylde i snit resulterede imidlertid i en høj aerodynamisk modstand. Wolframforbindelser som wolframcarbid blev anvendt i små mængder af uhomogene og kasserede sabotskud, men dette element var en mangelvare de fleste steder. De fleste APCR-projektiler er formet som standard APCBC-skud (selv om nogle af de tyske Pzgr. 40 og nogle sovjetiske konstruktioner ligner en stump pil), men projektilet er lettere: op til halvdelen af vægten af et standard AP-skud af samme kaliber. Den lavere vægt giver mulighed for en højere mundingshastighed. Den kinetiske energi fra skuddet er koncentreret i kernen og dermed på et mindre nedslagsområde, hvilket forbedrer penetrationen af målets panser. For at forhindre splintring ved nedslaget er der placeret en stødpude mellem kernen og den ydre ballistiske skal, som det er tilfældet med APC-kugler. Da skuddet er lettere, men stadig har samme samlede størrelse, har det imidlertid dårligere ballistiske egenskaber og mister hastighed og præcision på længere afstande. APCR blev afløst af APDS, hvor den ydre letmetalskal blev fjernet, når skuddet havde forladt løbet. Konceptet med en tung penetrator med lille diameter indkapslet i letmetal ville senere blive anvendt i panserbrydende brand- og HEIAP-kugler til håndvåben.
APCNREdit
Armour-piercing, composite non-rigid (APCNR) er den britiske betegnelse og kendt af tyskerne som Gerlich-principvåben, men i dag er de mere almindeligt anvendte betegnelser squeeze-bore og tapered bore. Disse granater er baseret på samme projektilkonstruktion som APCR – en kerne med høj tæthed i en skal af blødt jern eller en anden legering – men den affyres af en pistol med en konisk løb, enten en konisk konus i et fast løb eller en endelig tilføjet sektion. Projektilet har oprindeligt fuld kaliber, men den ydre skal deformeres, når det passerer gennem konuset. Flanger eller tapper er presset ned i den koniske sektion, således at projektilet har et mindre samlet tværsnit, når det forlader mundingen. Dette giver det bedre flyveegenskaber med en højere tværsnitstæthed, og projektilet bevarer hastigheden bedre på længere afstande end en udeformeret patron af samme vægt. Som med APCR er patronens kinetiske energi koncentreret i slagkernen. Kuglens udgangshastighed øges kraftigt af det faldende tværsnitsareal af løbet mod mundingen, hvilket resulterer i en tilsvarende forøgelse af hastigheden af de ekspanderende drivgasser.
Tyskerne anvendte deres oprindelige design som et let panserværnsvåben, 2,8 cm schwere Panzerbüchse 41, tidligt i Anden Verdenskrig og fulgte op med 4,2 cm Pak 41 og 7,5 cm Pak 41. Selv om HE-kugler også blev taget i brug, vejede de kun 93 gram og havde lav effektivitet. Den tyske konus var en fast del af løbet.
I modsætning hertil brugte briterne Littlejohn squeeze-bore adapteren, som kunne sættes på eller fjernes efter behov. Adapteren udvidede anvendeligheden af pansrede biler og lette kampvogne, som ikke kunne få plads til en større kanon end QF 2 pdr. Selv om der kunne anvendes et komplet udvalg af granater og hagl, var det yderst upraktisk at skifte adapteren i kampens hede.
Der er nogle betydelige ulemper, der er forbundet med våben, der er designet til at affyre APCNR-patroner. Den første er, at udformning og produktion af våben med konisk kaliber kræver både et avanceret teknologisk niveau og standarder af høj kvalitet i fremstillingen af våbenløbene, hvilket resulterer i en højere pris pr. enhed. Den anden er, at en tilspidsning af boringen for at øge patronens hastighed medfører øget slid, fordi projektilet skal deformeres under affyring, hvilket forkorter våbenets levetid.
APCNR blev afløst af APDS-designet, som var kompatibelt med ikke tilspidsede løb.