Blindagem-blindagem com barbatanas estabilizadas sabot

Penetração KE para tanques modernos são normalmente de 2-3 cm de diâmetro, e podem aproximar-se dos 80 cm de comprimento; à medida que são desenvolvidos desenhos de canhões penetradores-sabot mais eficientes estruturalmente, o seu comprimento tende a aumentar, a fim de derrotar ainda maior profundidade da blindagem da linha de visão. O conceito de blindagem com penetração de haste longa é uma aplicação prática do fenómeno de penetração hidrodinâmica, (ver hidrodinâmica).

Penetração de fluidosEditar

Embora a penetração prática e os materiais alvo não sejam fluidos antes do impacto, a uma velocidade de impacto suficientemente elevada, mesmo os materiais cristalinos começam a comportar-se de uma forma altamente plástica, pelo que se aplicam muitos aspectos da penetração hidrodinâmica.

Projetos de haste longa penetram um fluido no sentido literal, baseado simplesmente na densidade da blindagem do alvo e na densidade e comprimento do penetrador. O penetrador continuará a deslocar o alvo para uma profundidade do comprimento do penetrador vezes a raiz quadrada do penetrador para as densidades do alvo. Observa-se imediatamente que os penetradores mais longos e mais densos penetrarão a profundidades mais profundas, e isto forma a base para o desenvolvimento de projécteis anti-armamento de haste longa.

Os parâmetros importantes para um penetrador de haste longa eficaz, portanto, são densidade muito alta em relação ao alvo, dureza elevada para penetrar superfícies duras do alvo, tenacidade (ductilidade) muito alta para que a haste não se estilhaça no impacto, e força muito alta para sobreviver às acelerações de lançamento de armas, bem como as variações do impacto do alvo, tais como o impacto num ângulo oblíquo e as contra-medidas de sobrevivência, tais como armaduras explosivas-reactivas.

Tungsténio e UrânioEdit

O desenvolvimento de formas pesadas de blindagem reactiva (como a soviética, mais tarde russa, Kontakt-5), que são concebidas para cisalhar e desviar os penetradores de haste longa, levou ao desenvolvimento de desenhos mais complexos de penetradores de energia cinética, particularmente nos mais recentes E.U.A.rondas anti-tanque construídas. No entanto, embora a geometria do penetrador possa adaptar-se às contra-medidas de blindagem reactivas, os materiais de escolha para os projécteis de energia cinética de haste longa de penetração profunda continuam a ser a Liga Pesada de Tungsténio (WA) e a Liga de Urânio Empobrecido (DU). Ambos os materiais são muito densos, duros, resistentes, dúcteis e muito resistentes; todas as qualidades excepcionais adequadas à penetração profunda da blindagem. No entanto, cada material apresenta qualidades de penetração únicas que podem, ou não, ser a melhor escolha para qualquer aplicação anti-blindagem.

Por exemplo, a liga de urânio empobrecido é pirofórica; os fragmentos aquecidos do penetrador inflamam-se após o impacto em contacto com o ar, incendiando o combustível e/ou munições no veículo alvo, contribuindo significativamente para a letalidade da blindagem. Além disso, os penetradores DU apresentam uma significativa formação de banda de cisalhamento adiabático. Um equívoco comum é que, durante o impacto, as fraturas ao longo dessas bandas fazem com que a ponta do penetrador derrame continuamente material, mantendo a forma cônica da ponta, enquanto outros materiais como tungstênio injetado tendem a deformar-se em um perfil arredondado menos eficaz, um efeito chamado “cogumelo”. Na verdade, a formação de bandas de cisalhamento adiabáticas significa que os lados do “cogumelo” tendem a romper-se mais cedo, levando a uma cabeça menor no impacto, embora ainda seja significativamente “cogumelado”.

Testes mostraram que o orifício perfurado por um projéctil DU é de diâmetro mais estreito do que para um projéctil de tungsténio semelhante; e embora ambos os materiais tenham quase a mesma densidade, dureza, tenacidade e resistência, devido a estas diferenças no seu processo de deformação, o urânio empobrecido tende a ultrapassar um comprimento equivalente de liga de tungsténio contra alvos de aço. No entanto, o uso de urânio empobrecido, apesar de algumas características de desempenho superior, não é isento de controvérsia política e humanitária, mas permanece o material de escolha para alguns países devido a considerações de custo e disponibilidade estratégica em comparação ao tungstênio.

Sabot designEditar

Complicando as questões, quando se considera a implantação estrangeira de forças militares ou mercados de exportação, um sabot projetado especificamente para lançar um penetrador DU não pode ser usado simplesmente para lançar um penetrador WA substituto, mesmo com exatamente a mesma geometria fabricada. Os dois materiais comportam-se de forma significativamente diferente sob alta pressão, altas forças de aceleração de lançamento, de modo que geometrias totalmente diferentes de material sabot (mais grosso ou mais fino em alguns lugares, se possível), são necessárias para manter a integridade estrutural do furo.

As velocidades típicas das rondas APFSDS variam entre os fabricantes e o comprimento/tipos do feixe. Como exemplo típico, o KEW-A1 da Dinâmica Geral Americana tem uma velocidade de açaime de 1.740 m/s (5.700 pés/s). Isto se compara a 914 m/s (3.000 pés/s) para uma típica espingarda (armas pequenas) redonda. As rondas APFSDS geralmente operam na faixa de 1.400 a 1.800 m/s. Acima de uma certa velocidade mínima de impacto necessária para superar significativamente os parâmetros de resistência do material alvo, o comprimento do penetrador é mais importante que a velocidade de impacto; como exemplificado pelo fato de que o modelo básico M829 voa quase 200 metros/segundo mais rápido que o modelo mais recente M829A3, mas é apenas cerca de metade do comprimento, totalmente inadequado para derrotar armaduras de última geração.

O maior desafio de engenharia é projetar um sabot eficiente para lançar com sucesso penetradores extremamente longos, agora aproximando-se de 800 mm (2 ft 7 in) de comprimento. O sabot, necessário para preencher o diâmetro do canhão ao disparar um projétil de vôo longo e esbelto, é um peso parasita que subtrai da velocidade potencial do açaime de todo o projétil. Manter a integridade estrutural do furo de um projétil de vôo tão longo sob acelerações de dezenas de milhares de g não é uma tarefa trivial, e trouxe o projeto dos sabots de empregar, no início dos anos 80, aluminios de baixo custo e alta resistência, tais como 6061 e 6066-T6, a alumínio 7075-T6 de alta resistência e mais caro, aço maraging, e alumínio experimental de ultra-alta resistência 7090-T6, ao actual estado da arte e incrivelmente caro plástico reforçado com fibra de grafite, a fim de reduzir ainda mais a massa parasita sabot, que poderia ser quase metade da massa de lançamento de todo o projéctil.

As pétalas de sabão descartadas viajam a uma velocidade de açaime tão alta que, na separação, podem continuar por muitas centenas de metros a velocidades que podem ser letais para as tropas e prejudiciais para os veículos leves. Por esta razão, mesmo em combate, os atiradores de tanques têm de estar conscientes do perigo para as tropas próximas.

O flechette sabotado era a contraparte da APFSDS em munições de fuzil. Uma espingarda para atirar flechettes, a Arma Individual de Fins Especiais, estava em desenvolvimento para o exército americano, mas o projeto foi abandonado.