Tykkien panssaria läpäisevät kiinteät ammukset voivat olla yksinkertaisia tai yhdistettyjä kiinteitä ammuksia, mutta niissä yhdistyvät yleensä myös jonkinlainen sytytysominaisuus ja panssaria läpäisevä ominaisuus. Sytytysaineseos on tavallisesti korkin ja läpäisevän kärjen välissä, takaosassa olevassa ontelossa tai molempien yhdistelmässä. Jos ammuksessa käytetään myös merkkiainetta, takaonteloa käytetään usein merkkiaineyhdisteen sijoittamiseen. Suuremman kaliiperin ammuksissa merkkiaine voi sen sijaan olla takimmaisen tiivistystulpan jatkeessa. Yleiset lyhenteet kiinteille (ei-komposiittisille/kovakuorisille) tykillä ammutuille hauleille ovat: AP, AP-T, API ja API-T, jossa ”T” tarkoittaa ”merkkiainetta” ja ”I” tarkoittaa ”sytytintä”. Monimutkaisempia, komposiittiammuksia, jotka sisältävät räjähdysaineita ja muita ballistisia laitteita, kutsutaan yleensä panssarinläpäiseviksi ammuksiksi.
Varhaiset ammukset Muokkaa
Vaikaisen Toisen maailmansodan aikakauden korkkaamattomat (AP) panssarinläpäisevät ammukset, jotka ammuttiin suuritehoisista tykeistä, kykenivät läpäisemään lähietäisyydeltä (100 metrin etäisyydeltä) läpäisemättöminä noin kaksi kertaa suuremman määrän kuin niiden kaliiperi. Pidemmillä etäisyyksillä (500-1 000 m) tämä laski 1,5-1,1 kaliiperin verran, mikä johtui halkaisijaltaan pienempien varhaisten ammusten huonosta ballistisesta muodosta ja suuremmasta vastuksesta. Tammikuussa 1942 Arthur E. Schnell kehitti 20 mm:n ja 37 mm:n panssaria läpäiseviä ammuksia varten prosessin, jossa 500 tonnin paineen alaisena puristettiin tankoterästä, jonka ansiosta ammuksen kapenevaan kärkeen saatiin tasaisemmat ”virtausviivat”, mikä mahdollisti sen, että kranaatti saattoi kulkea suorempaa reittiä nokka edellä kohti panssaroitua kohdetta. Myöhemmin konfliktissa APCBC-ammukset, jotka ammuttiin lähietäisyydeltä (100 m) suurikaliiperisista, suurnopeuksisista tykeistä (75-128 mm), kykenivät läpäisemään paljon suuremman panssaripaksuuden suhteessa kaliiperiinsa (2,5-kertaisesti) ja myös suuremman paksuisen panssarikerroksen (2-1,75-kertaisesti) pidemmillä etäisyyksillä (1 500-2 000 m).
Pyrkimyksenä saada parempaa aerodynamiikkaa AP-ammukset saivat ballistiikkaläpän, jonka tarkoituksena oli pienentää ilmavastusastusta ja parantaa törmäysnopeutta keskipitkällä ja pitkällä kantamalla. Ontto ballistinen korkki katkeaisi, kun ammus osuisi kohteeseen. Nämä luodit luokiteltiin (APBC) eli armor-piercing ballistic capped rounds.
Armor-piercing, capped projectiles was developed in the early 1900s, and was in service with both the British and German fleet during the World War I. Patruunat koostuivat yleensä nikkeliteräksisestä rungosta, joka sisälsi räjähdyspanoksen ja joka oli varustettu karkaistulla teräksen kärjellä, joka oli tarkoitettu läpäisemään raskaat panssarit. Karkaistuun teräslevyyn iskeytyminen suurella nopeudella aiheutti ammukselle huomattavan voiman, ja tavallisilla panssaria läpäisevillä kranaateilla oli taipumus pirstoutua sen sijaan, että ne olisivat läpäisseet ammuksen, erityisesti vinossa kulmassa, joten kranaattien suunnittelijat lisäsivät kranaattien kärkeen lieväteräksisen korkin. Taipuisampi mietoteräs muotoutui törmäyksessä ja vähensi ammuksen runkoon välittyvää iskua. Hylsyjen muotoilu vaihteli, ja toisissa oli onttoja ja toisissa kiinteitä suojuksia.
Koska tehokkaimmat läpäisevät suojukset eivät olleet kovin aerodynaamisia, niihin asennettiin myöhemmin ylimääräinen ballistinen suojus vähentämään ilmanvastusta. Tuloksena syntyneet ammukset luokiteltiin (APCBC) eli armor-piercing capped capped ballistic capped. Ontto ballistinen korkki antoi ammuksille terävämmän kärjen, joka vähensi vastusta ja katkesi törmäyksessä.
APDSEdit
Tärkeä kehitysaskel panssarintorjunnan kannalta oli panssarintorjuntasabotti (armor-piercing discarding sabot, APDS). Varhaisen version kehittivät ranskalaisen Edgar Brandt -yhtiön insinöörit, ja se otettiin käyttöön kahdessa kaliiperissa (75 mm/57 mm Mle1897/33 75 mm:n panssarintorjuntatykissä, 37 mm/25 mm useissa 37 mm:n tykkityypeissä) juuri ennen ranskalais-saksalaista aselepoa vuonna 1940. Yhdistyneeseen kuningaskuntaan evakuoidut Edgar Brandtin insinöörit liittyivät siellä käynnissä oleviin APDS-kehitystoimiin, jotka huipentuivat konseptin ja sen toteutuksen merkittäviin parannuksiin. APDS-ammustyyppiä kehitettiin edelleen Yhdistyneessä kuningaskunnassa vuosina 1941-1944 L. Permutterin ja S. W. Coppockin toimesta, jotka olivat aseiden tutkimusosaston suunnittelijoita. Vuoden 1944 puolivälissä APDS-ammus otettiin käyttöön ensin Yhdistyneen kuningaskunnan QF 6 pdr -panssarintorjuntatykissä ja myöhemmin syyskuussa 1944 17 pdr -panssarintorjuntatykissä. Ajatuksena oli käyttää vahvempaa ja tiheämpää läpäisymateriaalia, jolla oli pienempi koko ja siten pienempi vastus, jotta iskunopeutta ja panssarin läpäisyä voitaisiin lisätä.
Panssarinläpäisykonsepti edellyttää, että läpäisykyky on suurempi kuin kohteen panssarin paksuus. Läpäisykappale on teräväkärkinen massa tiheää materiaalia, joka on suunniteltu säilyttämään muotonsa ja kuljettamaan mahdollisimman suuren energiamäärän mahdollisimman syvälle kohteeseen. Yleisesti ottaen panssaria läpäisevän ammuksen läpäisykyky kasvaa ammuksen liike-energian kasvaessa ja energian keskittyessä pienelle alueelle. Tehokas keino läpäisykyvyn lisäämiseksi on siis ammuksen nopeuden lisääminen. Ammuksen iskeytyminen panssariin suuremmalla nopeudella aiheuttaa kuitenkin suuremman iskun. Materiaaleille on ominaista iskunkestävyyden enimmäistasot, joiden ylittyessä ne voivat pirstoutua tai muuten hajota. Suhteellisen suurilla iskunopeuksilla teräs ei ole enää sopiva materiaali panssaria läpäiseville ammuksille. Volframi ja volframiseokset soveltuvat käytettäväksi vielä suurempien nopeuksien panssarinläpäisevissä ammuksissa, koska niiden iskunkestävyys ja pirstoutumiskestävyys on erittäin korkea ja koska niiden sulamis- ja kiehumislämpötilat ovat korkeat. Niillä on myös erittäin suuri tiheys. Lentokoneiden ja panssarivaunujen ammuksissa käytetään joskus köyhdytettyä uraania sisältävää ydintä. Köyhdytetyn uraanin läpäisevien luodinkappaleiden etuna on, että ne ovat pyroforisia ja itsestään teroittuvia osuessaan, jolloin voimakas lämpö ja energia keskittyvät kohteen panssarin pienelle alueelle. Joissakin ammuksissa käytetään myös räjähdys- tai sytytyskärkiä, jotka auttavat läpäisemään paksumman panssarin. Räjähdysvaarallisissa sytytys- ja panssaria läpäisevissä ammuksissa yhdistyvät volframikarbidista valmistettu läpäisykärki sekä sytytys- ja räjähdekärki.
Energia keskitetään käyttämällä halkaisijaltaan pienennettyä volframihaulia, jota ympäröi kevyt ulompi kantolaite, sabotti (ranskankielinen sana, joka tarkoittaa puukenkää). Tämä yhdistelmä mahdollistaa halkaisijaltaan pienemmän (ja siten pienemmän massan/aerodynaamisen vastuksen/läpäisykestävyyden) ammuksen ampumisen, jolla on suurempi pinta-ala paisuvan polttoaineen ”työntövoimaa” ja siten suurempi työntövoima ja siitä johtuva liike-energia. Piipun ulkopuolelle päästyään hauli irtoaa keskipakovoiman ja aerodynaamisen voiman yhdistelmällä, mikä antaa hauleille pienen vastuksen lennossa. Tietyn kaliiperin osalta APDS-ammusten käyttö voi tehokkaasti kaksinkertaistaa aseen panssarintorjuntatehon.
APFSDSEdit
Panssaria läpäisevä, evästabiloitu, hylkäävä sabot-ammus (APFSDS) käyttää sabot-periaatetta, jossa on evästabilointi (vastus). Pitkällä, ohuella aliohjuksella on suurempi poikkileikkaustiheys ja siten suurempi tunkeutumispotentiaali. Kun ammuksen pituuden ja halkaisijan suhde on kuitenkin yli 10 (tiheämpien ammusten kohdalla vähemmän), spin-stabilointi muuttuu tehottomaksi. Sen sijaan käytetään aerodynaamista nostovakautusta, joka tapahtuu ala-ammuksen pohjaan kiinnitetyillä siivekkeillä, jotka saavat sen näyttämään suurelta metalliselta nuolelta.
Suurikaliiperiset APFSDS-ammukset ammutaan yleensä sileäpiippuisista (rihlattavista) piipuista, vaikka niitä voidaan ampua ja usein ammutaankin rihlattavista tykeistä. Tämä pätee erityisesti silloin, kun niitä ammutaan pienen ja keskikaliiperisen kaliiperin asejärjestelmistä. APFSDS-ammukset valmistetaan yleensä suuritiheyksisistä metalliseoksista, kuten volframin raskasseoksista (WHA) tai köyhdytetystä uraanista (DU); joissakin varhaisissa neuvostoliittolaisissa ammuksissa käytettiin maraging-terästä. DU-seokset ovat halvempia ja niiden läpäisykyky on parempi kuin muiden seosten, koska ne ovat tiheämpiä ja itsestään teroittuvia. Uraani on myös pyroforista, ja siitä voi tulla opportunistisesti syttyvää, erityisesti kun luoti leikkaa panssarin ohi paljastaen hapettumatonta metallia, mutta sekä metallin sirpaleet että pöly saastuttavat taistelukentän myrkyllisillä vaaroilla. Vähemmän myrkyllisiä WHA-ammuksia suositaan useimmissa maissa Yhdysvaltoja ja Venäjää lukuun ottamatta.
APCR ja HVAPEdit
Armor-piercing, composite rigid (APCR) on brittiläinen termi; yhdysvaltalainen termi mallille on high-velocity armor-piercing (HVAP) ja saksalainen termi on Hartkernmunition. APCR-ammuksen ydin on suuritiheyksistä kovaa materiaalia, kuten volframikarbidia, jota ympäröi kevyemmästä materiaalista (esim. alumiiniseoksesta) valmistettu täysimittainen kuori. APCR-ammuksen pieni poikkileikkaustiheys aiheutti kuitenkin suuren aerodynaamisen vastuksen. Volframiyhdisteitä, kuten volframikarbidia, käytettiin pieninä määrinä epäyhtenäisissä ja hylätyissä sabottihauleissa, mutta kyseistä elementtiä oli useimmissa paikoissa niukasti saatavilla. Useimmat APCR-ammukset ovat muodoltaan samankaltaisia kuin tavalliset APCBC-haulikot (vaikka jotkin saksalaiset Pzgr. 40-ammukset ja jotkin neuvostoliittolaiset mallit muistuttavat tynkäistä nuolta), mutta ammukset ovat kevyempiä: ne painavat jopa puolet vähemmän kuin saman kaliiperin tavalliset AP-haulikot. Kevyempi paino mahdollistaa suuremman suuaukon nopeuden. Laukauksen liike-energia keskittyy ytimeen ja siten pienemmälle osuma-alueelle, mikä parantaa maalin panssarin läpäisyä. Iskeytymisen yhteydessä tapahtuvan pirstoutumisen estämiseksi ytimen ja ballistisen ulkokuoren väliin on sijoitettu iskunpuskurikorkki, kuten APC-ammuksissa. Koska luoti on kuitenkin kevyempi mutta silti samankokoinen, sen ballistiset ominaisuudet ovat heikommat, ja se menettää nopeutta ja tarkkuutta pidemmillä etäisyyksillä. APCR-patruunan korvasi APDS-patruuna, jossa kevytmetallihylsyä ei enää tarvittu sen jälkeen, kun hauli oli lähtenyt piipusta. Kevytmetalliin koteloidun raskaan, pieniläpimittaisen läpäisykappaleen konseptia käytettiin myöhemmin pienaseiden panssaria läpäisevissä sytytys- ja HEIAP-ammuksissa.
APCNREdit
Armour-piercing, composite non-rigid (APCNR) on brittiläinen termi ja saksalaiset tunsivat sen Gerlichin periaatteella toimivina aseina, mutta nykyään yleisemmin käytettyjä termejä ovat squeeze bore ja tapered bore. Nämä ammukset perustuvat samaan ammussuunnitelmaan kuin APCR-ammukset – suuritiheyksinen ydin pehmeästä raudasta tai muusta metalliseoksesta valmistetussa kuoressa – mutta ne ammutaan aseella, jossa on kapeneva piippu, joko kiinteässä piipussa oleva kapeneva piippu tai lopullinen lisäosa. Ammus on alun perin täysipiippuinen, mutta ulkokuori deformoituu, kun se kulkee kartioputken läpi. Laipat tai nastat puristetaan alaspäin kapenevaan osaan, jotta ammuksen poistuessa suusta sen kokonaispoikkileikkaus on pienempi. Tämä antaa sille paremmat lento-ominaisuudet ja suuremman poikkileikkaustiheyden, ja ammuksen nopeus säilyy paremmin pidemmillä etäisyyksillä kuin saman painoisella muokkaamattomalla hylsyllä. Kuten APCR:n tapauksessa, luodin liike-energia keskittyy osumakohtaan. Patruunan lähtönopeus kasvaa huomattavasti, koska piipun poikkipinta-ala pienenee suuaukkoa kohti, jolloin paisuvien ponnekaasujen nopeus kasvaa vastaavasti.
Saksalaiset ottivat ensimmäisen mallinsa käyttöön kevyenä panssarintorjunta-aseena, 2,8 cm schwere Panzerbüchse 41:nä, toisen maailmansodan alkuvaiheessa, ja sen jälkeen kehitettiin 4,2 cm Pak 41 ja 7,5 cm Pak 41. Tämän jälkeen kehitettiin 4,2 cm Pak 41 ja 7,5 cm Pak 41. Vaikka myös HE-ammuksia otettiin käyttöön, ne painoivat vain 93 grammaa ja niiden teho oli heikko. Saksalaisten kartio oli kiinteä osa piippua.
Britit sen sijaan käyttivät Littlejohnin puristuspiipun sovitinta, joka voitiin kiinnittää tai irrottaa tarpeen mukaan. Adapteri laajensi panssariautojen ja kevyiden panssarivaunujen käyttökelpoisuutta, joihin ei mahtunut mitään QF 2 pdr:ää suurempaa tykkiä. Vaikka täyttä valikoimaa kranaatteja ja hauleja voitiin käyttää, sovittimen vaihtaminen taistelun tuoksinassa oli erittäin epäkäytännöllistä.
APCNR-ammuntoja ampumaan suunnitelluille aseille on ominaista joitakin merkittäviä haittoja. Ensimmäinen on se, että kapenevien piippujen suunnitteleminen ja tuottaminen vaatii sekä kehittynyttä teknologiaa että korkeatasoisia standardeja aseiden piippujen valmistuksessa, mikä johtaa korkeampiin yksikkökustannuksiin. Toinen on se, että luodin nopeuden lisäämiseksi kapeneva piippu altistaa luodin suuremmalle kulumiselle, joka aiheutuu ammuksen muodonmuutoksesta laukaisun aikana, mikä lyhentää aseen piipun käyttöikää.
APCNR korvattiin APDS-mallilla, joka oli yhteensopiva ei-kartionmuotoisten piippujen kanssa.