A páncéltörő szilárd lövedékek ágyúkhoz lehetnek egyszerű vagy összetett szilárd lövedékek, de általában a gyújtóhatás valamilyen formáját is ötvözik a páncéltörő képességgel. A gyújtó vegyületet általában a kupak és az átütő orr között, a hátsó üregben lévő üregben, vagy a kettő kombinációjában tartalmazzák. Ha a lövedék nyomjelzőt is használ, a hátsó üreg gyakran a nyomjelző vegyület elhelyezésére szolgál. Nagyobb kaliberű lövedékek esetében a nyomjelzőanyagot ehelyett a hátsó tömítődugó meghosszabbításában is elhelyezhetik. A szilárd (nem kompozit/keménymag) ágyúlövedékek általános rövidítései: AP, AP-T, API és API-T; ahol a “T” a “tracer”, az “I” pedig a “gyújtószerkezet” rövidítése. A bonyolultabb, összetett, robbanóanyagot és más ballisztikus eszközöket tartalmazó lövedékeket páncéltörő lövedékként szokták emlegetni.
Korai lövedékekSzerkesztés
A második világháború elején a nagysebességű ágyúkból kilőtt fedezetlen (AP) páncéltörő lövedékek a kaliberük körülbelül kétszeresét voltak képesek átütni közelről (100 m). Nagyobb távolságokon (500-1000 m) ez 1,5-1,1 kaliberrel csökkent a kisebb átmérőjű korai lövedékek rossz ballisztikai alakja és nagyobb légellenállása miatt. 1942 januárjában Arthur E. Schnell kifejlesztett egy eljárást a 20 mm-es és 37 mm-es páncéltörő lövedékekhez, amellyel 500 tonna nyomás alatt rúdacélt préseltek, amely egyenletesebb “áramlási vonalakat” hozott létre a lövedék kúpos orrán, ami lehetővé tette, hogy a lövedék közvetlenebb, orral előre vezető utat kövessen a páncélozott célpont felé. A konfliktus későbbi szakaszában a nagy kaliberű, nagy sebességű lövegekből (75-128 mm) közelről (100 m) kilőtt APCBC lövedékek a kaliberükhöz képest sokkal nagyobb vastagságú páncélzatot (2,5-szeres), és nagyobb távolságon (1.500-2.000 m) is nagyobb vastagságot (2-1,75-szörös) voltak képesek áthatolni.
A jobb aerodinamika elérése érdekében az AP lövedékeket ballisztikus sapkával látták el, hogy csökkentsék a légellenállást és javítsák a becsapódási sebességet közepes és nagy távolságon. Az üreges ballisztikus sapka letört, amikor a lövedék eltalálta a célt. Ezeket a lövedékeket (APBC) vagy páncéltörő ballisztikus kupakkal ellátott lövedéknek minősítették.
A páncéltörő, kupakkal ellátott lövedékeket az 1900-as évek elején fejlesztették ki, és az első világháborúban mind a brit, mind a német flotta szolgálatában álltak. A lövedékek általában egy nikkelacél testből álltak, amely tartalmazta a robbanótöltetet, és egy edzett acél orral volt ellátva, amelynek célja a nehéz páncélzat áthatolása volt. Az edzett acéllemez nagy sebességgel történő becsapódása jelentős erőt kölcsönzött a lövedéknek, és a hagyományos páncéltörő lövedékek hajlamosak voltak ahelyett, hogy áthatoltak volna, különösen ferde szögben, ezért a lövedékek tervezői a lövedékek orrát lágyacél sapkával látták el. A rugalmasabb lágyacél ütközéskor deformálódott, és csökkentette a lövedéktestre átvitt lökést. A lövedékek kialakítása változó volt, egyeseket üreges, másokat tömör kupakkal szereltek fel.
Mivel a legjobb teljesítményű átütő kupakok nem voltak túl aerodinamikusak, később egy további ballisztikus kupakot szereltek fel a légellenállás csökkentése érdekében. Az így kapott lövedékeket (APCBC) vagy páncéltörő kupakos ballisztikus kupakos lövedéknek minősítették. Az üreges ballisztikus sapka élesebb hegyet adott a lövedékeknek, ami csökkentette a légellenállást, és ütközéskor elszakadt.
APDSEdit
Egy fontos páncéltörő fejlesztés volt a armor-piercing discarding sabot (APDS). Egy korai változatát a francia Edgar Brandt cégnek dolgozó mérnökök fejlesztették ki, és két kaliberben (75 mm/57 mm az Mle1897/33 75 mm-es páncéltörő ágyúhoz, 37 mm/25 mm több 37 mm-es lövegtípushoz) vetették be közvetlenül az 1940-es francia-német fegyverszünet előtt. Az Egyesült Királyságba evakuált Edgar Brandt mérnökök csatlakoztak az ott folyó APDS fejlesztési erőfeszítésekhez, amelyek a koncepció és a megvalósítás jelentős javulásában csúcsosodtak ki. Az APDS lövedéktípust 1941 és 1944 között az Egyesült Királyságban fejlesztette tovább L. Permutter és S. W. Coppock, a fegyverzeti kutatási osztály két tervezője. Az APDS lövedéket 1944 közepén állították szolgálatba először az Egyesült Királyság QF 6 pdr páncéltörő lövegéhez, majd 1944 szeptemberében a 17 pdr páncéltörő löveghez. Az elképzelés az volt, hogy erősebb és sűrűbb átütőanyagot használjanak kisebb méret és ezáltal kisebb légellenállás mellett, hogy lehetővé tegyék a nagyobb becsapódási sebességet és a páncélzat áthatolását.
A páncéltörő koncepció a célpont páncélzatának vastagságánál nagyobb átütő képességet követel meg. A penetrátor egy nagy sűrűségű anyagból álló hegyes tömeg, amelyet úgy terveztek, hogy megtartsa az alakját és a lehető legnagyobb energiamennyiséget a lehető legmélyebbre vigye a célpontba. Általában a páncéltörő lövedék átütő képessége a lövedék mozgási energiájának növekedésével, valamint az energia kis területen történő koncentrációjával növekszik. Így a megnövelt átütőerő elérésének hatékony eszköze a lövedék sebességének növelése. A lövedék nagyobb sebességgel történő becsapódása a páncélzatba azonban nagyobb mértékű lökést okoz. Az anyagoknak jellegzetes maximális lökésállósági szintje van, amelyen túl az anyag összetörhet, vagy más módon széteshet. Viszonylag nagy becsapódási sebességnél az acél már nem megfelelő anyag a páncéltörő lövedékekhez. A volfrám és a volfrámötvözetek még nagyobb sebességű páncéltörő lövedékekhez is alkalmasak, mivel nagyon nagy az ütéstűrésük és a törésállóságuk, valamint magas olvadási és forrási hőmérsékletük miatt. Emellett nagyon nagy a sűrűségük is. A repülőgépek és harckocsik lövedékei néha szegényített uránmagot használnak. A szegényített urániumot tartalmazó átütő lövedékek előnye, hogy piroforikusak és becsapódáskor önmagukat élesítik, így intenzív hő és energia összpontosul a célpont páncélzatának minimális területére. Egyes lövedékek robbanó- vagy gyújtóhegyeket is használnak, hogy segítsék a vastagabb páncélzat áthatolását. A nagy robbanóerejű gyújtó/páncéltörő lőszerek kombinálják a volfrámkarbid áthatolót egy gyújtó- és robbanóheggyel.
Az energia koncentrálása egy csökkentett átmérőjű volfrámlövedék használatával történik, amelyet egy könnyű külső hordozó, a szabot (francia szó a facipőre) vesz körül. Ez a kombináció lehetővé teszi egy kisebb átmérőjű (tehát kisebb tömegű/aerodinamikai ellenállás/behatolási ellenállás) lövedék kilövését, nagyobb kiterjedésű táguló-hajtóanyag “lökés”, tehát nagyobb hajtóerő és ebből eredő mozgási energia mellett. A csövön kívülre kerülve a lövedék a centrifugális erő és az aerodinamikai erő kombinációjának köszönhetően leválik, így a lövedéknek alacsony a légellenállása a repülés során. Egy adott kaliber esetében az APDS lőszerek használata hatékonyan megduplázhatja a löveg páncéltörő teljesítményét.
APFSDSEdit
A páncéltörő, uszonystabilizált, eldobó szabot (APFSDS) lövedék a szabot elvét használja uszony (drag) stabilizálással. A hosszú, vékony segédlövedéknek nagyobb a szelvénysűrűsége és ezáltal az átütési potenciálja. Azonban amint a lövedék hossz/átmérő aránya meghaladja a 10-et (nagyobb sűrűségű lövedékek esetében kevesebb), a pörgésstabilizálás hatástalanná válik. Ehelyett aerodinamikai felhajtóerő-stabilizációt alkalmaznak, a szublövedék aljához rögzített uszonyok segítségével, amelyek egy nagy fémnyílhoz teszik azt hasonlóvá.
A nagy kaliberű APFSDS lövedékeket általában simacsövű (nem sörétes) csövekből lövik ki, bár lehet és gyakran ki is lövik őket sörétes ágyúkból. Ez különösen igaz, ha kis és közepes kaliberű fegyverrendszerekből lövik ki őket. Az APFSDS lövedékek általában nagy sűrűségű fémötvözetekből készülnek, például volfrám nehézötvözetekből (WHA) vagy szegényített uránból (DU); néhány korai szovjet lövedékhez martenzív acélt használtak. A DU-ötvözetek olcsóbbak és jobban átütnek, mint mások, mivel sűrűbbek és önéleződnek. Az urán szintén piroforos, és opportunista módon gyúlékony lehet, különösen, amikor a lövedék átnyírja a páncélzatot, felfedve a nem oxidált fémet, de mind a fém szilánkjai, mind a por mérgező veszélyekkel szennyezi a harcteret. Az USA és Oroszország kivételével a legtöbb országban a kevésbé mérgező WHA-t részesítik előnyben.
APCR és HVAPEdit
Az APCR (Armor-piercing, composite rigid) brit kifejezés; az amerikai kifejezés a kialakításra a HVAP (high-velocity armor-piercing), a német kifejezés pedig a Hartkernmunition. Az APCR lövedék magja nagy sűrűségű kemény anyagból, például volfrámkarbidból áll, amelyet egy könnyebb anyagból (pl. alumíniumötvözetből) készült, teljes csőhüvely vesz körül. Az APCR alacsony keresztmetszeti sűrűsége azonban nagy légellenállást eredményezett. A volfrámvegyületeket, például a volfrámkarbidot kis mennyiségű inhomogén és eldobott szabotázslövedékben használták, de ez az elem a legtöbb helyen hiánycikk volt. A legtöbb APCR lövedék alakja olyan, mint a szabványos APCBC lövedéké (bár a német Pzgr. 40 és néhány szovjet konstrukció egy csonka nyílvesszőre hasonlít), de a lövedék könnyebb: akár feleakkora súlyú, mint az azonos kaliberű szabványos AP lövedék. A kisebb súly nagyobb torkolati sebességet tesz lehetővé. A lövedék mozgási energiája a magban összpontosul, és így kisebb becsapódási felületre jut, ami javítja a cél páncélzatának áthatolását. A becsapódáskor bekövetkező törés megakadályozása érdekében az APC lövedékekhez hasonlóan a mag és a külső ballisztikus héj közé ütéscsillapító sapkát helyeznek. Mivel azonban a lövedék könnyebb, de összességében ugyanolyan méretű, rosszabb ballisztikai tulajdonságokkal rendelkezik, és nagyobb távolságokon veszít sebességéből és pontosságából. Az APCR-t az APDS váltotta fel, amely eltekintett a külső könnyűfémhéjtól, miután a lövedék elhagyta a csövet. A könnyűfémbe burkolt nehéz, kis átmérőjű átütőtest később a kézifegyverek páncéltörő gyújtólövedékeiben és a HEIAP lövedékekben alkalmazták.
APCNREdit
Páncéltörő, összetett nem merev (APCNR) a brit kifejezés és a németek által Gerlich-elvű fegyverként ismert, de ma már a squeeze bore és a tapered bore a gyakoribb kifejezés. Ezek a lövedékek ugyanazon a lövedékkonstrukción alapulnak, mint az APCR – egy nagy sűrűségű mag egy lágyvasból vagy más ötvözetből készült héjon belül -, de egy olyan ágyúból lövik ki, amelynek csöve kúpos, vagy egy rögzített csőben lévő kúpos, vagy egy végső hozzáadott szakasz. A lövedék kezdetben teljes csövű, de a külső héj deformálódik, ahogy áthalad a kúposon. A kúpos részbe karimákat vagy csapokat sajtolnak be, így a lövedék a torkolatot elhagyva kisebb teljes keresztmetszetet kap. Ez jobb repülési tulajdonságokat biztosít, nagyobb keresztmetszeti sűrűséggel, és a lövedék jobban megőrzi sebességét nagyobb távolságokon, mint az azonos tömegű, deformálatlan lövedékhüvely. Az APCR-hez hasonlóan a lövedék mozgási energiája a becsapódás magjában összpontosul. A lövedék kezdeti sebességét nagymértékben megnöveli a cső keresztmetszetének csökkenése a torkolat felé, ami a táguló hajtóanyaggázok sebességének arányos növekedését eredményezi.
A németek a második világháború elején a 2,8 cm-es schwere Panzerbüchse 41-es könnyű páncéltörő fegyverként vetették be az eredeti konstrukciót, majd ezt követte a 4,2 cm-es Pak 41-es és a 7,5 cm-es Pak 41-es fegyver. Bár HE lövedékek is szolgálatba álltak, ezek tömege mindössze 93 gramm volt, és alacsony hatékonysággal rendelkeztek. A német kúp a cső fix része volt.
A britek ezzel szemben a Littlejohn-féle squeeze-bore adaptert használták, amelyet szükség szerint lehetett felerősíteni vagy eltávolítani. Az adapter kiterjesztette a páncélozott autók és könnyű harckocsik használhatóságát, amelyekbe nem fért be a QF 2 pdr-nél nagyobb löveg. Bár a lövedékek és lövedékek teljes skáláját lehetett használni, az adapter cseréje a csata hevében rendkívül kivitelezhetetlen volt.
Az APCNR lövedékek kilövésére tervezett fegyvereknek van néhány jelentős hátránya. Az első az, hogy a kúpos csövű fegyverek tervezése és gyártása egyrészt fejlett technológiai szintet, másrészt a fegyvercsövek gyártásának magas színvonalú szabványait igényli, ami magasabb egységenkénti költséget eredményez. A második, hogy a lövedék sebességének növelése érdekében a cső kúposodása miatt a lövedék nagyobb kopásnak van kitéve, mivel a lövedéknek tüzelés közben deformálódnia kell, ami lerövidíti a fegyver csövének élettartamát.
Az APCNR-t felváltotta az APDS konstrukció, amely kompatibilis a nem kúpos csövekkel.