El sabot perforante descartable ( APDS ) es un tipo de proyectil de energía cinética estabilizado por giro para la guerra antiblindaje . Cada proyectil consta de una bala de subcalibre equipada con un sabot . La combinación de un proyectil de subcalibre más ligero con una carga propulsora de calibre completo permite un aumento de la velocidad inicial en comparación con las balas de calibre completo, lo que le da al proyectil un mayor rendimiento de penetración de blindaje. Para mejorar aún más sus capacidades de penetración de blindaje, las balas APDS suelen tener un núcleo endurecido hecho de tungsteno u otro material duro y denso.
Para un calibre determinado, la munición APDS puede duplicar efectivamente la penetración de blindaje de un arma en comparación con balas de calibre completo como AP , Armor-piercing Capped (APC) y Armor-piercing Capped Ballistic Cap (APCBC). [1]
Los proyectiles APDS se utilizaron comúnmente en cañones de tanques de gran calibre hasta principios de la década de 1980, pero desde entonces han sido reemplazados por proyectiles perforantes de blindaje con aletas estabilizadas y descartables (APFSDS), que utilizan estabilización de aletas y pueden dispararse desde cañones de ánima lisa . [2] Los proyectiles APDS siguen utilizándose para calibres pequeños o medianos, como en municiones de penetración de blindaje ligero saboteado (SLAP). [3]
Las municiones perforantes de blindaje descartables se desarrollaron para aumentar el rendimiento de penetración de los proyectiles antitanque al generar una mayor velocidad de impacto . Un proyectil más grande requeriría un sistema de armas completamente nuevo, pero aumentar la velocidad enfrentaba la limitación de que los proyectiles perforantes de blindaje (AP) de acero se rompían a velocidades superiores a aproximadamente 850 m/s cuando no estaban detonados. El carburo de tungsteno , con el doble de densidad que el acero, se consideró una solución, debido a su mayor dureza y capacidad para soportar golpes y presión, pero su mayor peso reducía la velocidad.
En la década de 1930, para aumentar la velocidad terminal sin aumentar el diámetro, los ingenieros que trabajaban para la compañía francesa Edgar Brandt desarrollaron munición "saboteada", en la que un núcleo más pesado de calibre inferior estaba rodeado por un "sabot" ligero (la palabra francesa para un zueco o la capa exterior dura de los cascos ; sin embargo, el propio Brandt utilizó el término "miembro basal propulsor" en sus patentes inglesas), que se conservaba durante la duración del vuelo hasta el impacto. Utilizaron dos calibres: el 75 mm/57 mm para el cañón antitanque Mle 1897/33 de 75 mm y el 37 mm/25 mm para varios tipos de cañones de 37 mm justo antes del armisticio franco-alemán de 1940, [4] antes de evacuar al Reino Unido, para unirse a los esfuerzos de desarrollo de munición antitanque en curso allí. El término británico para esta construcción era "Armour-Piercing, Composite Rigid" (APCR).
Si bien el sabot mejoraba la efectividad a corta distancia, la resistencia adicional hacía que el rendimiento del disparo cayera drásticamente a medida que aumentaba el alcance. Entre 1941 y 1944, Permutter y Coppock, dos diseñadores del Departamento de Investigación de Armamentos del Reino Unido (ARD), desarrollaron un sabot que se desechaba inmediatamente después de salir del cañón, de modo que el subproyectil, más pequeño y pesado, pudiera continuar a una velocidad mucho mayor, sufriendo menos resistencia debido a su diámetro más pequeño.
A mediados de 1944, el tipo de proyectil APDS resultante (la "D" significa "descartar") se introdujo en servicio para el cañón antitanque de 6 libras QF de 57 mm del Reino Unido y, más tarde, en septiembre de 1944, para el cañón antitanque de 17 libras QF de 76 mm. [5] [a]
El sabot de un APDS de gran calibre consta de un cilindro de aleación ligera de alta resistencia de diámetro completo y una unidad base, que se atornillan entre sí. La parte delantera del cilindro tiene tres o cuatro pétalos (sabots) que están cubiertos con una banda de centrado (a menudo un derivado del nailon ). La mitad trasera tiene un obturador de goma y una banda de accionamiento (también de nailon) que se mantiene en su lugar mediante la unidad base atornillada. La unidad base, si se fija un elemento trazador al subproyectil, tiene un orificio ubicado en el centro. Antes de disparar, el subproyectil y el sabot se bloquean juntos.
Debido a las altas fuerzas de retroceso ( fuerzas g ), la fricción entre el potenciómetro y el subproyectil permite que se transfiera el giro, estabilizando así el subproyectil. Los APDS de calibre pequeño/mediano utilizan un potenciómetro base de aleación ligera de alta resistencia y tres o más pétalos de plástico. Para transferir el giro al núcleo en armas de calibre pequeño/mediano, el núcleo tiende a tener una muesca en su base. Bajo la aceleración del ánima, que puede ser superior a 100.000 g, la base irregular se ve forzada a hundirse en el material más blando del potenciómetro, bloqueando el subproyectil en el potenciómetro y dándole giro.
No todos los APDS de calibre pequeño o mediano se basan en esta técnica. Otro método para acoplar el giro es mediante el uso de los pétalos de plástico delanteros. Los pétalos tienen un diámetro ligeramente mayor que las estrías del ánima estriada. Esto fuerza a los pétalos a apretarse firmemente contra el núcleo, lo que aumenta la fricción entre ellos y permite que se transfiera el giro.
El proyectil de subcalibre consta de un núcleo de alta densidad con una cápsula penetrante, encerrado dentro de una vaina de alta resistencia (acero) con una cápsula balística de aleación ligera (aleación de aluminio y magnesio). En los proyectiles APDS modernos de calibre pequeño/mediano, el núcleo no está envainado y las cápsulas balísticas y penetrantes están combinadas. Se puede añadir un elemento trazador al subproyectil APDS; en el caso de las armas de gran calibre, este elemento forma parte de la vaina exterior; en el caso de las armas de calibre pequeño/mediano, está contenido dentro de una cavidad hueca en la base del núcleo o adherida a ella.
La mayoría de los proyectiles APDS modernos utilizan aleaciones de tungsteno resistentes a los impactos y de alta resistencia. El componente principal es tungsteno, aleado o sinterizado con/a cobalto , cobre , hierro o níquel . Muy pocos APDS utilizan aleación de titanio con uranio empobrecido (DU) como material del penetrador [ cita requerida ] , aunque el proyectil CIWS Phalanx MK149-2 de 20 mm retirado sí utilizaba DU.
Cuando se dispara un proyectil APDS de gran calibre y mientras todavía se encuentra dentro del cañón, las fuerzas de retroceso cortan los pétalos delanteros, desbloqueando parcialmente el subproyectil del sabot, pero manteniéndolo aún rígido dentro del pote. La presión del gas se utiliza para retrasar el desbloqueo de los pasadores que sujetan la parte trasera del subproyectil mediante fuerzas giroscópicas. Una vez fuera del cañón, los pasadores, la banda de centrado y los pétalos delanteros se liberan o descartan por el giro del proyectil; la resistencia aerodinámica elimina la unidad pote/base.
Como un subproyectil APDS no requiere bandas de conducción y el núcleo está soportado en la región de la base y la ojiva , se puede elegir una forma de proyectil mucho más aerodinámica. Esto, en combinación con la mayor densidad seccional del subproyectil , le da al subproyectil resultante una resistencia aerodinámica enormemente reducida en comparación con los proyectiles con núcleo de tungsteno de calibre completo, como los proyectiles rígidos compuestos perforantes (APCR). Tanto la mayor velocidad inicial como la menor resistencia dan como resultado una mayor velocidad en el impacto. Esto también reduce el tiempo de vuelo y mejora la precisión. La precisión puede verse afectada si hay interacciones no deseadas entre el sabot y el subproyectil durante el descarte.
La secuencia de impacto del proyectil APDS, por ejemplo el L11 de 120 mm , como el utilizado en el tanque Chieftain , disparado con un APDS L15 [6] (velocidad inicial de 1370 m/s), es la siguiente: la cápsula balística ligera se aplasta, la cápsula penetrante golpea entonces el blindaje, distribuyendo el impacto por toda la superficie de la punta del núcleo, reduciendo el impacto inicial experimentado por el núcleo. La vaina de acero que rodea el núcleo se desprende y el núcleo continúa penetrando el blindaje. La penetración del APDS L15 es de aproximadamente 355 mm de blindaje homogéneo laminado a 1000 m.
Durante la penetración, el núcleo de un proyectil frangible, una aleación de alta densidad, se fragmenta en muchos trozos de alta velocidad. Los proyectiles resultantes se denominan Frangible Armour Piercing Discarding Sabot (FAPDS) para los tipos APDS, o FRAP (Frangible Armour Piercing) para proyectiles de calibre completo. A partir de 2010, Diehl Defence denominó a su FAPDS "Penetrador con efecto lateral mejorado" (PELE). Fue desarrollado en colaboración con Rheinmetall . [7]
El efecto de un proyectil frangible sobre un objetivo con blindaje ligero es muy similar al de un proyectil incendiario de alto poder explosivo , pero con una nube de fragmentos densos y de alta velocidad que penetran más profundamente en el interior del objetivo. Al impactar sobre un blindaje pesado, el efecto del FAPDS es más parecido al de un APDS estándar, aunque con una mayor fragmentación del núcleo y, por lo tanto, letalidad si el blindaje se perfora. [ cita requerida ]