Stały pocisk przebijający pancerz do armat może być pociskiem prostym lub złożonym, stałym, ale zazwyczaj łączy w sobie pewną formę zdolności zapalających z możliwością penetracji pancerza. Mieszanka zapalająca jest zwykle zawarta pomiędzy spłonką a nosem penetrującym, w zagłębieniu w tylnej części, lub w kombinacji obu tych elementów. Jeżeli pocisk wykorzystuje również znacznik, tylne zagłębienie jest często wykorzystywane do umieszczenia mieszanki zapalającej. W przypadku pocisków większego kalibru, znacznik może być zamiast tego umieszczony w przedłużeniu tylnego korka uszczelniającego. Popularne skróty dla stałych (niezłożonych/twardych) pocisków armatnich to: AP, AP-T, API i API-T, gdzie „T” oznacza „znacznik”, a „I” – „zapalający”. Bardziej złożone, złożone pociski zawierające materiały wybuchowe i inne urządzenia balistyczne są zwykle określane jako pociski przeciwpancerne.
Wczesne nabojeEdit
Wczesne pociski przeciwpancerne z okresu II wojny światowej bez spłonki (AP) wystrzeliwane z dział o dużej prędkości były w stanie przebić około dwa razy większy kaliber na bliskim dystansie (100 m). Na większych odległościach (500-1000 m), wartość ta spadała o 1,5-1,1 kalibra z powodu złego kształtu balistycznego i większego oporu wczesnych pocisków o mniejszej średnicy. W styczniu 1942 Arthur E. Schnell opracował dla pocisków przeciwpancernych kalibru 20 mm i 37 mm proces tłoczenia stali prętowej pod ciśnieniem 500 ton, który pozwolił na uzyskanie bardziej równomiernych „linii opływu” na zwężającym się nosie pocisku, co umożliwiło pociskowi podążanie bardziej bezpośrednią drogą do celu. W dalszej części konfliktu pociski APCBC wystrzeliwane na bliską odległość (100 m) z dział dużego kalibru o dużej prędkości (75-128 mm) były w stanie przebić znacznie większą grubość pancerza w stosunku do ich kalibru (2,5 raza), a także większą grubość (2-1,75 raza) na większych odległościach (1500-2000 m).
W dążeniu do uzyskania lepszej aerodynamiki, pociski AP otrzymały spłonkę balistyczną w celu zmniejszenia oporu i poprawienia prędkości uderzenia na średnim i dużym dystansie. Wydrążona spłonka balistyczna odrywała się, gdy pocisk trafiał w cel. Pociski te zostały sklasyfikowane jako (APBC) lub pancerne pociski balistyczne z nasadką.
Pociski pancerne z nasadką zostały opracowane na początku lat 1900 i były w służbie zarówno floty brytyjskiej, jak i niemieckiej podczas I wojny światowej. Pociski te zazwyczaj składały się z korpusu ze stali niklowej, który zawierał ładunek wybuchowy i był wyposażony w nos z hartowanej stali przeznaczony do przebijania się przez ciężki pancerz. Uderzenie w płytę z hartowanej stali z dużą prędkością nadawało pociskowi znaczną siłę, a standardowe pociski przeciwpancerne miały tendencję do roztrzaskiwania się zamiast przebijania, zwłaszcza pod skosami, więc projektanci pocisków dodawali do noska czapkę z miękkiej stali. Bardziej elastyczna stal miękka odkształcała się przy uderzeniu i zmniejszała wstrząsy przenoszone na korpus pocisku. Konstrukcja pocisków była różna, niektóre były wyposażone w puste spłonki, a inne w pełne.
Ponieważ spłonki penetrujące o najlepszych parametrach nie były zbyt aerodynamiczne, później zamontowano dodatkową spłonkę balistyczną, aby zmniejszyć opór powietrza. Powstałe w ten sposób naboje zostały sklasyfikowane jako (APCBC) lub armor-piercing capped ballistic capped. Wydrążona spłonka balistyczna nadawała pociskom ostrzejszy czubek, który zmniejszał opór i odłamywał się przy uderzeniu.
APDSEdit
Ważnym osiągnięciem w dziedzinie pancerza był armor-piercing discarding sabot (APDS). Wczesna wersja została opracowana przez inżynierów pracujących dla francuskiej firmy Edgar Brandt i została wprowadzona na rynek w dwóch kalibrach (75 mm/57 mm dla armaty przeciwpancernej Mle1897/33 75 mm, 37 mm/25 mm dla kilku typów dział 37 mm) tuż przed francusko-niemieckim rozejmem w 1940 roku. Inżynierowie Edgara Brandta, po ewakuacji do Wielkiej Brytanii, przyłączyli się do trwających tam prac rozwojowych nad APDS, które zakończyły się znacznym udoskonaleniem koncepcji i jej realizacji. Typ pocisku APDS był dalej rozwijany w Wielkiej Brytanii w latach 1941-1944 przez L. Permuttera i S. W. Coppocka, dwóch konstruktorów zatrudnionych w Departamencie Badań Uzbrojenia. W połowie 1944 roku pocisk APDS został po raz pierwszy wprowadzony do służby w brytyjskiej armacie przeciwpancernej QF 6 pdr, a następnie we wrześniu 1944 roku do armaty przeciwpancernej 17 pdr. Pomysł polegał na zastosowaniu mocniejszego i gęstszego materiału penetrującego o mniejszych rozmiarach, a tym samym mniejszym oporze, co miało umożliwić zwiększenie prędkości uderzenia i penetrację pancerza.
Koncepcja przebijania pancerza wymaga większej zdolności penetracyjnej niż grubość pancerza celu. Penetrator jest spiczastą masą materiału o dużej gęstości, która ma zachować swój kształt i przenieść maksymalną możliwą ilość energii jak najgłębiej w cel. Ogólnie rzecz biorąc, zdolność penetracyjna pocisku przeciwpancernego wzrasta wraz z energią kinetyczną pocisku, a także z koncentracją tej energii na małym obszarze. Dlatego skutecznym środkiem do osiągnięcia zwiększonej zdolności penetracyjnej jest zwiększenie prędkości pocisku. Jednakże, uderzenie pocisku w pancerz z większą prędkością powoduje większy poziom wstrząsów. Materiały mają charakterystyczne maksymalne poziomy odporności na wstrząsy, po przekroczeniu których mogą ulec roztrzaskaniu lub rozpadowi w inny sposób. Przy stosunkowo dużych prędkościach uderzenia, stal nie jest już odpowiednim materiałem dla pocisków przebijających pancerz. Wolfram i stopy wolframu są odpowiednie do stosowania w nawet wyższych rundach pancernych prędkości, ze względu na ich bardzo wysoką tolerancję wstrząsów i odporność na wstrząsy, a ich wysokie temperatury topnienia i wrzenia. Mają one również bardzo dużą gęstość. W pociskach samolotowych i czołgowych stosuje się czasem rdzeń ze zubożonego uranu. Penetratory ze zubożonego uranu mają tę zaletę, że są piroforyczne i samoostrzące się przy uderzeniu, dzięki czemu intensywne ciepło i energia skupiają się na minimalnym obszarze pancerza celu. Niektóre pociski wykorzystują również wybuchowe lub zapalające końcówki, aby ułatwić penetrację grubszego pancerza. Wysokowybuchowa amunicja zapalająca/przebijająca pancerz łączy penetrator z węglika wolframu z końcówką zapalającą i wybuchową.
Energia jest skoncentrowana dzięki zastosowaniu wolframowego śrutu o zmniejszonej średnicy, otoczonego lekkim nośnikiem zewnętrznym, sabotem (francuskie słowo oznaczające drewniany but). Takie połączenie pozwala na wystrzelenie pocisku o mniejszej średnicy (a więc o mniejszej masie/oporze aerodynamicznym/oporze penetracyjnym) z większą powierzchnią rozprężającego się materiału miotającego, a więc z większą siłą napędową i wynikającą z niej energią kinetyczną. Po wyjściu z lufy, sabot jest usuwany przez kombinację siły odśrodkowej i aerodynamicznej, co daje pociskowi małe opory podczas lotu. Dla danego kalibru, użycie amunicji APDS może efektywnie podwoić wydajność przeciwpancerną działa.
APFSDSEdit
Pocisk przeciwpancerny, stabilizowany płetwą, odrzucający sabot (APFSDS) wykorzystuje zasadę sabotu ze stabilizacją płetwą (oporem). Długi, cienki sub-pocisk ma zwiększoną gęstość przekroju, a tym samym potencjał penetracji. Jednakże, gdy stosunek długości do średnicy pocisku jest większy niż 10 (mniejszy dla pocisków o większej gęstości), stabilizacja obrotowa staje się nieefektywna. Zamiast tego, stosowana jest stabilizacja aerodynamiczna, za pomocą płetw przymocowanych do podstawy sub-pocisku, co sprawia, że wygląda on jak duża metalowa strzała.
Dużego kalibru pociski APFSDS są zazwyczaj wystrzeliwane z luf gładkolufowych (nieryflowanych), chociaż mogą być i często są wystrzeliwane z dział ryflowanych. Jest to szczególnie prawdziwe, gdy są wystrzeliwane z systemów broni małego i średniego kalibru. Pociski APFSDS są zazwyczaj wykonane ze stopów metali o dużej gęstości, takich jak ciężkie stopy wolframu (WHA) lub zubożony uran (DU); stal maraging była używana do niektórych wczesnych radzieckich pocisków. Stopy DU są tańsze i mają lepszą penetrację niż inne, ponieważ są gęstsze i samoostrzące. Uran jest również piroforyczny i może stać się oportunistycznie zapalający, zwłaszcza gdy pocisk przecina pancerz odsłaniając nieutleniony metal, ale zarówno odłamki metalu jak i pył zanieczyszczają pole walki toksycznymi zagrożeniami. Mniej toksyczne WHA są preferowane w większości krajów z wyjątkiem USA i Rosji.
APCR i HVAPEdit
Pocisk przeciwpancerny, kompozytowy sztywny (APCR) to termin brytyjski; amerykański termin określający tę konstrukcję to Highvelocity Armor-Piercing (HVAP), a niemiecki Hartkernmunition. Pocisk APCR ma rdzeń z twardego materiału o dużej gęstości, takiego jak węglik wolframu, otoczony pełnookresowym płaszczem z lżejszego materiału (np. stopu aluminium). Jednakże, niska gęstość przekroju APCR spowodowało wysoki opór aerodynamiczny. Związki wolframu, takie jak węglik wolframu, były używane w niewielkich ilościach niejednorodnych i wyrzuconych strzał sabot, ale ten element był w niedoborze w większości miejsc. Większość pocisków APCR ma kształt zbliżony do standardowego śrutu APCBC (choć niektóre niemieckie Pzgr. 40 i niektóre radzieckie konstrukcje przypominają tępo zakończoną strzałę), ale pocisk jest lżejszy: do połowy masy standardowego śrutu AP tego samego kalibru. Mniejsza masa pozwala na uzyskanie większej prędkości przelotowej. Energia kinetyczna śrutu jest skoncentrowana w rdzeniu, a więc na mniejszej powierzchni uderzenia, co poprawia penetrację pancerza celu. Aby zapobiec roztrzaskaniu przy uderzeniu, pomiędzy rdzeniem a zewnętrzną powłoką balistyczną umieszczona jest nasadka buforująca, tak jak w przypadku pocisków APC. Jednakże, ponieważ śrut jest lżejszy, ale nadal ma ten sam rozmiar, ma gorsze właściwości balistyczne, a także traci prędkość i celność na większych odległościach. APCR został zastąpiony przez APDS, w którym zrezygnowano z zewnętrznej powłoki z lekkiego stopu po opuszczeniu lufy przez śrut. Koncepcja ciężkiego penetratora o małej średnicy, zamkniętego w lekkim metalu, została później zastosowana w przeciwpancernych pociskach zapalających i HEIAP.
APCNREdit
Armour-piercing, composite non-rigid (APCNR) to termin brytyjski i znany przez Niemców jako broń zasady Gerlicha, ale obecnie częściej używanymi terminami są squeeze-bore i tapered bore. Pociski te bazują na tym samym projekcie pocisku co APCR – rdzeń o dużej gęstości w powłoce z miękkiego żelaza lub innego stopu – ale są wystrzeliwane przez broń ze zwężoną lufą, albo ze zwężeniem w lufie stałej, albo z końcowym odcinkiem dodanym. Pocisk jest początkowo pełnopłaszczowy, ale jego zewnętrzna powłoka ulega deformacji podczas przechodzenia przez przewężenie. W części zwężającej się ku dołowi montowane są kołnierze lub kołki, dzięki czemu pocisk po opuszczeniu kufy ma mniejszy przekrój poprzeczny. Dzięki temu pocisk ma lepszą charakterystykę lotu przy większej gęstości przekroju, a na większych odległościach lepiej zachowuje prędkość niż niezdeformowany pocisk o tej samej masie. Podobnie jak w przypadku APCR, energia kinetyczna pocisku jest skoncentrowana w jądrze uderzenia. Prędkość początkowa pocisku jest znacznie zwiększona przez zmniejszenie przekroju lufy w kierunku lufy, co powoduje proporcjonalny wzrost prędkości rozprężających się gazów pędnych.
Na początku II wojny światowej Niemcy zastosowali swój pierwszy projekt jako lekką broń przeciwpancerną, 2,8 cm Schwere Panzerbüchse 41, a następnie 4,2 cm Pak 41 i 7,5 cm Pak 41. Wprawdzie wprowadzono do użytku także pociski HE, ale ważyły one tylko 93 gramy i miały niską skuteczność. Niemiecki gwintownik był stałą częścią lufy.
W przeciwieństwie do niego, Brytyjczycy stosowali adapter Littlejohn’a, który można było w razie potrzeby założyć lub zdjąć. Adapter ten rozszerzał użyteczność samochodów pancernych i lekkich czołgów, do których nie można było zamontować działa większego niż QF 2 pdr. Chociaż można było używać pełnego zakresu pocisków i śrutu, zmiana adaptera w ogniu walki była wysoce niepraktyczna.
Istnieją pewne istotne wady, które są nieodłącznym elementem broni zaprojektowanej do strzelania pociskami APCNR. Pierwszą z nich jest to, że projektowanie i produkcja broni ze zwężonym otworem wymaga zarówno zaawansowanego poziomu technologii, jak i wysokiej jakości standardów produkcji luf, co skutkuje wyższym kosztem jednostkowym. Drugim jest to, że zwężenie otworu w celu zwiększenia prędkości pocisku powoduje jego zwiększone zużycie wynikające z konieczności deformowania pocisku podczas wystrzału, co skraca żywotność lufy broni.
PSCNR został zastąpiony przez projekt APDS, który był kompatybilny z lufami niestożkowymi.
.