装甲貫通フィン安定式分離型サボット

長い棒状の貫通体を用いた装甲破壊の概念は、流体力学的貫通現象の実際的な応用である。^{[ 3 ]}

実用的な貫通体や標的材料は、衝突前は流体ではないが、十分に高い衝突速度では、結晶性材料でさえも非常に塑性的な流体のような挙動を示し始める。^{[ 4 ] [ 5 ]}

長い棒状の弾丸は、標的装甲の密度と貫通体の密度および長さに基づいて、文字通り流体を貫通します。貫通体は、貫通体の長さと標的密度の平方根を掛けた深さまで標的を押し進めます。より長く密度の高い貫通体ほど深く貫通することがすぐにわかります。これが、長い棒状の対装甲弾丸の開発の基礎となっています。^{[ 4 ]}

したがって、効果的な長棒貫通体の重要なパラメータは、標的に対して非常に高い密度、硬い標的表面を貫通するための高い硬度、衝撃で棒が粉砕しないようにするための非常に高い靭性（延性）、砲撃加速に耐えるための非常に高い強度、斜め方向からの命中や爆発反応装甲などの対抗措置に耐えるなど、標的への衝撃の変動に耐えることである。^{[ 4 ]}

装甲への対抗策として貫通体の形状が改良されてきた一方で、タングステン重合金（WHA）と劣化ウラン（DU）合金は依然として好ましい材料として用いられている。どちらも高密度、高硬度、高靭性、延性、高強度といった優れた特性を備えており、深層装甲貫通に適している。それぞれの材料は独自の貫通特性を有しており、特定の対装甲用途において最適な選択肢となる可能性がある。

例えば、劣化ウラン合金は自然発火性があり、貫通体の加熱された破片は衝突後、空気と接触すると発火し、標的車両の燃料や弾薬に引火して、装甲後方の致命性を大幅に高めます。さらに、劣化ウラン貫通体は顕著な断熱せん断帯の形成を示します。よくある誤解は、衝突時にこれらの帯に沿った破壊によって貫通体の先端が継続的に材料を剥離し、先端の円錐形を維持するのに対し、被覆されていないタングステンなどの他の材料は、効果の低い丸みを帯びた形状に変形する傾向があり、この現象は「キノコ状変形」と呼ばれます。断熱せん断帯の形成は実際には、「キノコ状変形」の側面がより早く剥離する傾向があり、衝突時の先端が小さくなることを意味しますが、それでもかなり「キノコ状変形」します。^{[ 6 ]}

試験では、劣化ウラン弾が開ける穴は、同様のタングステン弾が開ける穴よりも直径が狭いことが示されています。両方の材料は密度、硬度、靭性、強度がほぼ同じですが、変形の違いにより、劣化ウランは鋼鉄ターゲットに対して同長のタングステン合金よりも貫通力が高い傾向があります。^{[ 7 ]}劣化ウランの使用は、優れた性能特性があるにもかかわらず、政治的および人道的な論争を引き起こしますが、タングステンよりも低コストで入手しやすいことから、一部の国では依然として好ましい材料となっています。タングステン自体は生物学的に有害であることが判明しており、劣化ウランよりもわずかに軽い暴露の危険性しか生じません。

APFSDS 弾の典型的な速度は、製造元や銃口の長さ/種類によって異なります。典型的な例として、アメリカのGeneral Dynamics KEW-A1 の銃口速度は1,740  m/s (5,700  ft/s) です。^{[ 14 ]}これは、M16 ライフルから発射される 5.56mm 弾の約 914  m/s (3,000 ft/s) と比較されます。APFSDS 弾は一般的に 1,400 ～ 1,800 m/s (4,593 ～ 5,906 ft/s) の範囲で動作します。標的材料の強度パラメータを大幅に克服するために必要な最小衝撃速度を超えると、貫通体の長さは衝撃速度よりも重要になります。例えば、基本型M829は新型M829A3よりも約200m /s（656ft /s）速く飛行するが、全長は約半分しかないため、最新鋭の装甲アレイを突破するには全く不十分である。^{[ 15 ]}    

さらに問題を複雑にしているのは、海外への軍事展開や輸出市場を考慮する場合、劣化ウラン弾の発射用に特別に設計されたサボットを、たとえ全く同じ形状であっても、代替のWHA弾の発射にそのまま使用することはできないという点である。高圧や高加速力下では、これら2つの材料の挙動が異なるため、内部構造の完全性を維持するには、全く異なるサボット材料の形状（場合によっては、より厚い部分やより薄い部分）が必要となる。

多くの場合、より大きな技術的課題は、長さが80cm （31インチ）近くに達する極めて長い貫通弾を発射するために、効率的なサボットを設計することである。細長い飛行弾を発射する際に砲身内を満たすために必要なサボットは、弾丸全体の潜在的な初速を低下させる余分な重量となる。数万Gの加速度下でこのような長距離飛行する飛翔体の内径構造の完全性を維持することは容易なことではなく、1980年代初頭には入手容易な低コスト高強度航空宇宙グレードアルミニウム（6061や6066-T6など）を使用していたサボットの設計は、より高強度で高価な7075-T6アルミニウム、マルエージング鋼、実験的な超高強度7090-T6アルミニウム、そして現在では最先端の高価なグラファイト繊維強化プラスチックへと進化し、飛翔体全体の発射質量のほぼ半分にもなる寄生的なサボット質量をさらに削減している。^{[ 14 ]}  

分離したサボットの破片は非常に高い砲口初速で飛翔するため、分離後も数百フィートもの距離を、兵士にとって致命的であり、軽車両に損傷を与える速度で飛び続ける可能性がある。そのため、戦車砲手は周囲の兵士への危険を常に意識していなければならない。

弾頭付きフレシェット弾は、ライフル弾薬におけるAPFSDS弾に相当するものであった。フレシェット弾を発射するためのライフル銃、特殊用途個人用武器（Special Purpose Individual Weapon）が米陸軍向けに開発されていたが、プロジェクトは中止された。