Armor-piercing solid shot for cannons podem ser projécteis sólidos simples, ou compósitos, mas tendem também a combinar alguma forma de capacidade incendiária com a de penetração de armaduras. O composto incendiário é normalmente contido entre a tampa e o nariz penetrante, dentro de uma cavidade na parte de trás, ou uma combinação de ambos. Se o projétil também usa um marcador, a cavidade traseira é muitas vezes usada para abrigar o composto marcador. Para projécteis de maior calibre, o traçador pode, em vez disso, estar contido dentro de uma extensão do tampão de vedação traseiro. Abreviaturas comuns para tiro de canhão sólido (não compósito/núcleo duro) são: AP, AP-T, API e API-T; onde “T” significa “traçador” e “I” significa “incendiário”. Projécteis mais complexos, compostos contendo explosivos e outros dispositivos balísticos tendem a ser referidos como projécteis de armadura-perfurantes.
Rodadas precocesEditar
Projectos de armadura não-perfurantes (AP) da segunda guerra mundial, disparados a partir de armas de alta velocidade, foram capazes de penetrar cerca de duas vezes o seu calibre a curta distância (100 m). Em alcances mais longos (500-1.000 m), isto caiu 1,5-1,1 calibres devido à má forma balística e ao maior arrastamento dos projécteis de menor diâmetro. Em janeiro de 1942, Arthur E. Schnell desenvolveu um processo de perfuração de 20 mm e 37 mm de munhões de blindagem para prensar barras de aço sob 500 toneladas de pressão, o que permitiu que o projétil tivesse uma “linha de fluxo” mais uniforme no nariz cônico do projétil, o que permitiu que o projétil seguisse um caminho mais direto até o alvo da blindagem. Mais tarde no conflito, os APCBC disparados a curta distância (100 m) de armas de grande calibre e alta velocidade (75-128 mm) foram capazes de penetrar uma espessura de blindagem muito maior em relação ao seu calibre (2,5 vezes) e também uma maior espessura (2-1,75 vezes) a distâncias maiores (1.500-2.000 m).
Num esforço para obter uma melhor aerodinâmica, as munições AP receberam uma tampa balística para reduzir o arrasto e melhorar a velocidade de impacto a médio e longo alcance. O tampão balístico oco se partiria quando o projétil atingisse o alvo. Estas munições foram classificadas como (APBC) ou munições com tampa balística perfurante.
Armor-piercing, os projécteis com tampa foram desenvolvidos no início do século XIX, e estavam em serviço com as frotas britânica e alemã durante a Primeira Guerra Mundial. Atingir uma placa de aço endurecido a alta velocidade transmitia uma força significativa ao projéctil e as conchas de blindagem padrão tinham tendência a estilhaçar-se em vez de penetrarem, especialmente em ângulos oblíquos, pelo que os projectistas das conchas adicionaram uma tampa de aço macio ao nariz das conchas. O aço macio mais flexível deformar-se-ia no impacto e reduziria o choque transmitido ao corpo do projéctil. O design das conchas variou, com algumas equipadas com tampas ocas e outras com sólidas.
Desde que as melhores performances das tampas penetrantes não eram muito aerodinâmicas, uma tampa balística adicional foi mais tarde equipada para reduzir o arrasto. As rondas resultantes foram classificadas como (APCBC) ou tampas balísticas com tampas perfurantes. O tampão balístico oco deu às rondas um ponto mais afiado que reduziu o arrasto e se partiu no impacto.
APDSEdit
Um importante desenvolvimento do sabot de descarte de armadura (APDS) foi o sabot de descarte de armadura (APDS). Uma versão inicial foi desenvolvida por engenheiros da empresa francesa Edgar Brandt, e foi desenvolvida em dois calibres (75 mm/57 mm para o canhão anti-tanque Mle1897/33 75 mm, 37 mm/25 mm para vários tipos de canhões de 37 mm) pouco antes do armistício franco-alemão de 1940. Os engenheiros da Edgar Brandt, tendo sido evacuados para o Reino Unido, juntaram-se aos contínuos esforços de desenvolvimento da APDS, culminando em melhorias significativas no conceito e na sua realização. O tipo de projéctil APDS foi mais desenvolvido no Reino Unido entre 1941 e 1944 por L. Permutter e S. W. Coppock, dois designers do Departamento de Investigação de Armamento. Em meados de 1944 o projéctil APDS foi inicialmente introduzido em serviço para a pistola anti-tanque QF 6 pdr do Reino Unido e mais tarde em Setembro de 1944 para a pistola anti-tanque 17 pdr. A idéia era usar um material penetrador mais forte e mais denso com menor tamanho e portanto menos arrasto, para permitir maior velocidade de impacto e penetração da armadura.
O conceito de perfuração da armadura exige maior capacidade de penetração do que a espessura da armadura do alvo. O penetrador é uma massa pontiaguda de material de alta densidade, concebida para reter a sua forma e transportar a máxima quantidade de energia possível para dentro do alvo o mais profundamente possível. Geralmente, a capacidade de penetração de uma armadura redonda aumenta com a energia cinética do projétil e também com a concentração dessa energia numa área pequena. Assim, um meio eficiente de conseguir uma maior potência de penetração é o aumento da velocidade do projéctil. No entanto, o impacto do projéctil contra a armadura a maior velocidade causa maiores níveis de choque. Os materiais têm níveis máximos característicos de capacidade de choque, para além dos quais podem estilhaçar-se, ou desintegrar-se de outra forma. Em velocidades de impacto relativamente altas, o aço já não é um material adequado para a realização de rondas de perfuração por blindagem. O tungstênio e as ligas de tungstênio são adequados para o uso em rodadas de picos de blindagem de velocidade ainda mais alta, devido à sua altíssima tolerância ao choque e resistência aos estilhaços e às suas altas temperaturas de fusão e ebulição. Têm também uma densidade muito elevada. As rondas de aviões e tanques usam por vezes um núcleo de urânio empobrecido. Os penetradores de urânio empobrecido têm a vantagem de serem pirofóricos e auto-afiadores no impacto, resultando em calor intenso e energia focada em uma área mínima da armadura do alvo. Algumas munições também usam pontas explosivas ou incendiárias para ajudar na penetração da armadura mais grossa. A munição de alto explosivo Incendiário/Armor Piercing Ammunition combina um penetrador de carboneto de tungstênio com uma ponta incendiária e explosiva.
Energy é concentrada usando um tiro de tungstênio de diâmetro reduzido, cercado por um portador externo leve, o sabot (palavra francesa para um sapato de madeira). Esta combinação permite a queima de um projétil de menor diâmetro (portanto, menor massa/resistência aerodinâmica/resistência à penetração) com uma maior área de “empurrão” de expansão-propulsor, portanto uma maior força propulsora e a energia cinética resultante. Uma vez fora do cano, o sabot é removido por uma combinação de força centrífuga e força aerodinâmica, dando ao disparo baixo arrasto em voo. Para um determinado calibre, o uso de munição APDS pode efetivamente dobrar o desempenho anti-tanque de uma arma.
APFSDSEdit
Um projétil de blindagem, estabilizado com barbatanas, descartando o sabot (APFSDS) usa o princípio de sabot com estabilização das barbatanas (drag). Um sub-projéctil longo e fino tem uma maior densidade seccional e, portanto, potencial de penetração. Entretanto, uma vez que um projétil tem uma relação comprimento/diâmetro maior que 10 (menos para projéteis de maior densidade), a estabilização do spin torna-se ineficaz. Em vez disso, é utilizada a estabilização aerodinâmica de elevação, por meio de aletas presas à base do sub-projétil, fazendo-o parecer uma grande seta metálica.
Projéteis APFSDS de grande calibre são normalmente disparados a partir de canos de furo liso (não perfurados), embora possam ser e muitas vezes sejam disparados a partir de canhões estriados. Isto é especialmente verdade quando disparados a partir de sistemas de armas de pequeno e médio calibre. Os projéteis APFSDS são geralmente feitos de ligas metálicas de alta densidade, tais como ligas pesadas de tungstênio (WHA) ou urânio empobrecido (DU); aço maraging foi usado para alguns dos primeiros projéteis soviéticos. As ligas DU são mais baratas e têm melhor penetração do que outras, uma vez que são mais densas e auto-afiadoras. O urânio também é pirofórico e pode tornar-se oportunisticamente incendiário, especialmente porque a tesoura redonda que passa pela armadura expõe metal não oxidado, mas tanto os fragmentos do metal como a poeira contaminam o campo de batalha com perigos tóxicos. Os WHAs menos tóxicos são preferidos na maioria dos países, exceto nos EUA e na Rússia.
APCR e HVAPEdit
Armor-piercing, composite rigid (APCR) é um termo britânico; o termo americano para o design é high-velocity armor-piercing (HVAP) e o termo alemão é Hartkernmunition. O projéctil APCR tem um núcleo de um material duro de alta densidade, como o carboneto de tungsténio, rodeado por um invólucro de um material mais leve (por exemplo, uma liga de alumínio). Entretanto, a baixa densidade seccional do APCR resultou em uma alta resistência aerodinâmica. Compostos de tungstênio, como o carboneto de tungstênio, foram usados em pequenas quantidades de sabotagem não homogênea e descartada, mas esse elemento estava em falta na maioria dos lugares. A maioria dos projéteis APCR tem a forma do tiro padrão APCBC (embora alguns dos Pzgr. 40 alemães e alguns desenhos soviéticos se assemelhem a uma flecha de ponta), mas o projétil é mais leve: até a metade do peso de um tiro padrão de AP do mesmo calibre. O peso mais leve permite uma maior velocidade de açaime. A energia cinética do tiro é concentrada no núcleo e, portanto, numa área de impacto menor, melhorando a penetração da armadura do alvo. Para evitar estilhaços no impacto, um tampão amortecedor é colocado entre o núcleo e a carapaça balística externa, como nas munições APC. No entanto, como o tiro é mais leve, mas ainda do mesmo tamanho geral, tem qualidades balísticas mais fracas, e perde velocidade e precisão a maiores distâncias. O APCR foi substituído pelo APDS, que dispensou a concha exterior de liga leve uma vez que a bala tinha deixado o cano. O conceito de um penetrador pesado, de pequeno diâmetro, envolto em metal leve, seria mais tarde empregado em armas incendiárias de pequeno calibre e balas HEIAP.
APCNREdit
Armour-piercing, composite non-rigid (APCNR) é o termo britânico e conhecido pelos alemães como Gerlich principle weapons, mas hoje os termos mais comumente usados são squeeze-bore e bore afunilado. Estes cartuchos são baseados no mesmo projeto de projétil que o APCR – um núcleo de alta densidade dentro de um cartucho de ferro macio ou outra liga – mas é disparado por uma arma com um cano cônico, seja um cone em um cano fixo ou uma seção final adicionada. O projéctil é inicialmente de diâmetro total, mas o invólucro exterior é deformado à medida que passa pelo cone. As flanges ou cavilhas são enfiadas na secção cónica de forma a que, ao sair do focinho, o projéctil tenha uma secção transversal global mais pequena. Isto dá-lhe melhores características de voo com uma maior densidade seccional, e o projéctil retém melhor a velocidade a intervalos mais longos do que uma concha não deformada com o mesmo peso. Tal como no APCR, a energia cinética da ronda está concentrada no núcleo do impacto. A velocidade inicial do projéctil redondo é grandemente aumentada pela diminuição da área da secção transversal do cano em direcção ao focinho, resultando num aumento proporcional da velocidade dos gases propulsores em expansão.
Os Alemães implementaram o seu desenho inicial como uma arma leve anti-tanque, 2,8 cm schwere Panzerbüchse 41, no início da Segunda Guerra Mundial, e seguiram com os 4,2 cm Pak 41 e 7,5 cm Pak 41. Embora as munições HE também fossem colocadas em serviço, pesavam apenas 93 gramas e tinham baixa eficácia. O cone alemão era uma parte fixa do barril.
Em contraste, os britânicos usaram o adaptador Littlejohn squeeze-bore, que podia ser fixado ou removido conforme necessário. O adaptador estendia a utilidade de carros blindados e tanques leves, que não podiam caber nenhuma arma maior que o QF 2 pdr. Embora uma gama completa de cartuchos e tiros pudesse ser usada, mudar o adaptador no calor da batalha era altamente impraticável.
Existem alguns inconvenientes significativos que são inerentes com armas projetadas para disparar munições APCNR. A primeira é que projetar e produzir armas de furo cônico requer tanto um nível avançado de tecnologia quanto padrões de alta qualidade na fabricação dos barris da arma, resultando em um custo maior por unidade. A segunda é que o afunilamento do furo para aumentar a velocidade dos sujeitos redondos para aumentar o desgaste de ter que deformar o projétil durante o disparo, encurtando a vida útil do cano da arma.
O APCNR foi substituído pelo desenho do APDS que era compatível com canos não cónicos.