二战时期，世界各国普遍使用的坦克炮都是线膛炮。那时候为了提高穿深，各国都在研究口径更大，身管更长的火炮，比如苏联的坦克炮一路从37mm发展到122mm，德国从37mm发展到128mm；但线膛炮有个显著缺点，那就是随着口径的增大，飞行体的重量也在不断增加，阻力也在增加，使弹丸的初速降低，阻力增大，同时因为口径的增大导致压强的提升不够明显；于是在此基础上先后开发出了高速穿甲弹（HVAP或者叫APCR）以及次口径穿甲弹（APDR）。高速穿甲弹是利用轻质金属（比如铝）包裹住一枚密度和硬度都很高的碳化钨弹芯，外壳仅相当于一个弹托；而次口径穿甲弹的弹芯更轻，获得初速越高；同时因为口径小，阻力低，因此可以获得更小的速降，同时着弹点压强更高。
APCR
APDS
然而以上的革新都绕不过一个问题，就是线膛炮本身的局限。穿甲弹为了减少跳弹率，同时增加穿深，最好的办法就是进一步增加长径比（也就是变得更加细长），而长径比提高到一定程度后，由于膛线带来的高速旋转，自身的运动会变得非常不稳定，阻力会骤然增大，同时丧失精度。次口径穿甲弹发展到这个阶段，就需要另一种火炮来配合了。这就是滑膛炮。滑膛炮由于没有膛线，炮弹不会旋转或者转速极低，同时摩擦阻力更小，可以让次口径穿甲弹获得更高的初速。因此次口径穿甲弹的究极形式——尾翼稳定脱壳穿甲弹（Armor-Piercing Fin-Stabilized Discarding Sabot-Tracer，APFSDS-T）的天然伴侣就是滑膛炮。
先后出现的穿甲弹种类对比，长径比在不断增加
1960年代，为了全面压倒西方的主战坦克，苏联的T-62坦克横空出世。和T-62一起出现的，除了世界上第一款滑膛炮——115mm口径的2A20，还有其配套的3BM-3穿甲弹——这也是世界上第一款APFSDS-T。从此，人类的穿甲弹谱系便多了一个全新的种类，不论是苏联还是西方，还是中国这样的后起之秀，都开始竞相发展这种动能穿甲弹。更重，更长，更快，在接下来的几十年内，就成了这一领域的主题。
T-62刚出来的时候是一个恐怖的存在
苏联早期APFSDS-T划时代的产物——3VBM-3
3VBM3是伴随T-62坦克的115mm U-5TS“锤子”（俄罗斯国防部火箭炮兵装备总局代号：2A20／2А20）一起出现的。这是一门由前苏联／俄罗斯OKB-9设计局所研制、九号火炮厂所生产的单管滑膛式坦克炮，也是世界上第一门装备在坦克上的滑膛炮。而这门火炮配备的穿甲弹，也和以往的大为不同。这是世界上第一款长径比达到10:1以上的长杆形状的穿甲弹。飞行体总长度为512mm，而穿杆长度也达到了410mm。
3BM3
3BM3图纸
3VBM-3采用的设计奠定了APFSDS-T的基本结构，可分离式弹托通过螺纹与穿体约束固定，尾部采用6片式（后改为5片式）弹翼稳定弹道的设计，被各国延用至今，几乎是第一原理的设计。3VBM-3采用的是全钢材质的飞行体，型号为3BM-9。长度542mm，射弹重5.67kg（飞行体+3片式可分离弹托），飞行体本身重量达到3.6kg。该穿甲弹的威力比起当时英国的L28发射的APDS至少要强上35%；它的初速可以达到1615m/s，0度着角时穿深达到300mm；到2000m/s处仍有1358m/s的速度，0度着角可以打穿270mm均质装甲板。这个水平在当时可以算傲视群雄了。
然而由于3VBM-3存在一个致命缺陷，严重约束了APFSDS这个弹种的威力。那就是钢材料本身在硬度和密度上比起钨这样的金属有不小的差距；钢的延展性使得穿甲弹撞击到装甲的瞬间可能引起大范围的塑性形变，阻碍进一步的穿透，在大角度入射时容易产生跳弹。
左侧被T-62发射的3BM-3击中的酋长坦克，从这个坑可以看出并未击穿
在3VBM-3小试牛刀后，苏联科学家认识到了纯钢穿甲弹的不足。为了提升穿深，而在二战中APCR和APDR广泛应用的碳化钨弹芯被重新重视起来。
小幅改良的3VBM-6，3VBM-7，3VBM-9，3VBM
为了解决3VBM-3穿深不足的问题，苏联在1968年开发了基于3BM-12飞行体的3VBM-6和3BM-12；3BM-12不再是纯钢材料，而是在风帽后面有一个较大空腔，空腔内塞入一个软质金属的被帽，有利于大角度入射时转正；被帽后是一枚71X20mm的碳化钨弹芯。这枚密度更大的弹芯会在弹着瞬间被挤压出去，撞击装甲，与二战时期的APCR有一定相似性，但在长杆穿甲弹中显然威力更强。3VBM-6是适配当时最新的2A46 125mm滑膛炮，飞行体长度与3VBM-3几乎一致。而在接下来的时间里苏联又开发了一款新式的飞行体——3BM-15，在3BM-12的基础上又增加了长度，达到了548mm，穿甲体的长度增长至435mm；不过使用的碳化钨弹芯没有变化。从宽度上可以看出，3BM-12和3BM-15的并非是一个绝对的圆柱体，而是一个直径有细微变化的纺锤体。
3BM15实物
3BM-15切开后，可见空心的风帽后面跟着一个被帽和一个碳化钨弹芯
碳化钨弹芯
3VBM-8是1972年在3BM7基础上研发的一款外贸型穿甲弹，采用纯钢弹芯，这里不详细介绍了。到了1976年3BVM-9开发出来之前，还有一款脑洞大开的穿甲弹，叫Ramjet APFS，即在飞行体的弹翼上绑上了几个冲压式发动机！当然这玩意的信息量极少，也从来没有投入使用。
带冲压发动机的炮弹，就问你怕不怕
3VBM-9是直到1976年才研发成功的。其使用的3BM-22飞行体比起3BM-15质量更大更长。它的头部风帽看起来更加硕大，达到了88 x 27mm，头部的质量更重。因此其飞行体总重量从3BM-15的3.9kg增加到了4.49kg，长度也增加到了558mm。2000m 0度着角的穿甲深度也达到了380mm。不过这个水平在1976年已经可以力压北约国家一头，当时西方世界最好的英国105mm L7线膛炮发射美国的M728 APDS-T只有2500m 300mm穿深的水平。
3VBM9
英国L7 105mm线膛炮发射的M728 次口径穿甲弹
然而，看似不错的势头下，其实危机已经暗伏。因为苏联采用的是125mm 2A46坦克炮，拥有将近13.4L的药室，而同时期的英国L7线膛炮口径只有105mm，药室容积不到9L；当时的3VBM-9初速已经达到了1760m/s才打出380mm的穿深，而M728 APDS-T只有1438m/s的初速。这意味着一个问题：尽管暂时落后，但西方的坦克炮潜力要比苏制坦克炮高的多。
换汤不换药的3VBM-11
果不其然，在1978年，美国人在L7上首次搞出了西方阵营的APFSDS-T，这就是M735。而这首个APFSDS就大幅领先了苏联现役的任何一种穿甲弹，在2000m距离上0度着角可以打穿410mm均质装甲！而苏联一直到1983年搞出来的3VBM11，在2000m距离上才达到同样水平，主要原因还是3VBM-11的飞行体换汤不换药，仅仅把碳化钨弹芯挪到了飞行体的尾部。并且穿杆的长径比仍然维持在11:1，这与首款3VBM-3相比没有任何进步。之所以美国人的APFSDS一问世就可以秒杀苏系穿甲弹，是因为美国在M735上应用了钢套+整体式钨合金穿杆，钢的比重只占很小一部分。因此不论是重量，硬度，还是强度都要比苏系的钢制穿甲弹好的多了。
3VBM-11的飞行体——3BM-26，可见碳化钨弹芯挪到了后面。
M735 整体式钨合金弹芯
再者，苏联的钢制弹托，和硕大的尾翼都明显拖了后腿。钢制弹托占了太重的比例，导致领先了将近20年的苏联，第一次尝到了落败的滋味。于是，接下来的时间里，苏联又开始尝试追赶西方。
苏系穿甲弹的第二阶段——被西方赶超1980年，美国首次开发出一种使用特殊合金的穿甲弹——M774贫铀合金穿甲弹。贫铀，并不是缺少铀的意思，而是天然的铀矿经过分离提纯用于制造核武器的铀235后剩下的产物——铀238，英文叫做depleted uranium，台湾译为贫化铀，个人认为这个译法表达的意思比较准确。贫铀合金有一种重要的性质，就是它的密度超高，可以达到19.1g/cm^3；相比之下钨合金仅有16.5~18.75g/cm^3。根据伯努利方程半无限靶板的垂直侵彻深度，穿深与穿杆和靶板弹密度之比的平方根成正比；也就是说，穿杆密度越大，穿深就越高。
伯努利方程求解的侵彻深度P，与杆长，杆密度和靶密度三个参数有关（粗略模型）
同时，贫铀合金脆性较大，在侵蚀装甲的过程中，会产生自锐效应，并且在摩擦高温下剧烈燃烧，产生纵火效果，这个也是钨合金当时所不具备的。最重要的是，贫铀这种材料，对当时的美国简直是白给的，因为美国每年制造核弹头，都会产生大量的贫铀，相当于一种垃圾。用“垃圾”制造穿甲弹，当然划算。
左边2个是钨弹，最右是贫铀弹，可见贫铀的自锐效应可以使头部始终保持尖锐
苏联第一种贫铀弹3VBM13
贫铀的成本优势对苏联也同样适用，因为苏联制造的核弹头比美国还要多。1985年，苏联首次开发出了一种贫铀合金的APFSDS——3VBM13，其3BM-32也是苏联除钢之外首个采用单体材料制造的整体式穿甲体。3BM-32飞行体的长度仅有480mm，穿杆更是只有380mm，但长径比提高到了13：1。实际打靶效果却远超任何一种钢/钨合金穿甲弹，在2000m距离上，3VBM13打穿了500mm均质装甲板，首次将威力系数（即P/L，穿深和杆长的比值）提高到了1.0以上。
3VBM13
不过贫铀弹也有十分明显的缺点。那就是贫铀的保质期非常短，一旦过了保质期，就会变得脆化，穿甲能力会断崖式下降，对于保有庞大装甲部队的苏联来说，频繁的清理报废炮弹产生的成本也是难以忍受的。此外，贫铀的弹性模量只有钨的1/10，耐热性也差了很多。而贫铀弹在发射时速度可以达到5-6马赫，与空气摩擦的温度可达2500K，在发射瞬间与弹托之间的相互作用力，都会引起变形导致穿甲能力下降。所以贫铀弹的弹托一般做的都比较大。这一点从上图3VBM13也可以看出来，大家可以和之前的穿甲弹对比一下。好在苏联开发了铝合金弹托，比起之前的钢制弹托要轻得多了。
装备量最大的芒果弹
深感贫铀弹不靠谱的苏联，并没有选择这一条路走到黑，1986年，苏联首次开发出了自己的钨合金穿甲弹3VBM17，其飞行体也是迄今为止生产量最大的3BM42“芒果”（因为俄罗斯和印度都大量使用这种弹药）。3BM42是首个采用了钨合金长杆的弹药，虽然由于烧结技术不过关，穿杆长度没法做的太长，因此是采用了2截钨合金穿杆用钢套包裹的形式。
3BM42的弹芯
3BM42的“双节棍”钨合金弹芯
3BM42长度大幅提高到了574mm，同时缩小弹体直径到了31mm，将长径比提高到了14.5:1；3VBM17的穿深水平提高到了2000m 0度着角打穿450mm装甲板的水平，不过这个能力并没有超越西方同时期的产品。原因就是2截式钨合金弹芯+钢套的设计，在大着角下，穿深下降的会非常厉害。这个设计仅相当于西方70年代末的水平也就是DM13，M735这类西方初代APFSDS的水平，进入80年代后西方就开始全面采用整体式的钨合金穿杆，而且可以把长径比做的更长；比如德国DM33长径比已经增加到了19，直径缩小到了30mm以内。此外，美国的M829，M829A1在DM33弹体基础上，使用贫铀合金，将威力做到了550mm这一级别。
德系穿甲弹家族
苏联时代的绝响——Svinets
苏联解体前开发的最后一款弹药，是3VBM20，使用3BM46飞行体，昵称叫“Svinets”，它是1991年面世的，并从这个时候开始，首次类似西方采用的那种马鞍形弹托，使用复合材料以减少无效重量。并且首次尝试使用类似西方穿甲弹那种比较小的次口径弹翼，以降低阻力。要知道过去那种硕大的全口径弹翼，不仅是苏系穿甲弹千米速降达到120m/s的罪魁祸首，而且在发射过程中还会划伤炮管，极大降低炮管使用寿命！次口径弹翼也是从3BM46开始使用，后面开发的3BM42M和其他穿甲弹均沿用这一设计。
这款弹药采用贫铀合金，大幅提高了飞行体和穿杆的长度，分别达到了635mm和546mm，同时将弹丸的直径缩小到25mm，这样它的长径比一下达到了22:1的级别，反超了西方普遍20:1的水平，穿深更是达到了2000m距离600mm级别的水平，极限穿深可能达到650mm。
3BM46 Svinets
这款弹药目前似乎只装备了T-90，而T-72和更老旧的坦克中并没有见到。估计产量不高，优先配发最好的坦克部队使用。
T-90弹种选择界面，3BM48即3BM46
T-72B1弹种选择界面，配发的弹种已经十分老旧
苏联时代穿甲弹谱系
千禧年后，蛰伏中追求突破随着苏联的解体，俄罗斯的经济和财政陷入寒冬，加上苏联时期留下的大量的3BM42以及更老的穿甲弹库存，也使俄罗斯失去了装备新弹药的动力。从此进入了一个长达10年的停滞期。这10年期间仅有一款3BM42M研发成功，虽然是硕果仅存，但是却很靠谱。俄罗斯在这款穿甲弹上使用了改良后的液相烧结技术，使3BM42M拥有了一枚长达570mm的整体式钨合金穿杆，彻底告别了钢套钨芯的时代。3BM42和3BM42M也成为了俄军装备最多的弹药。
因为随着冷战的结束，俄罗斯经济凋敝，国民的生存都成了问题，军费大幅萎缩，失去了与西方竞争的本钱。这样的现状下俄罗斯也只能调整策略，放弃与西方进行全方位的军事竞争。不过在这段期间，俄罗斯凭借着苏联的老本倒也赚了不少。比如出售给印度的T-72生产线和数万枚3BM42穿甲弹，就可以创造不少外汇。
到了00年后，随着俄罗斯经济的复苏，俄罗斯在坦克技术方面开始发力，努力挽回落后的现状。这期间，带焊接炮塔，LOS更高的T-90A研制成功，并对自动装弹机进行了改良。由于这种自动装弹机的原理，弹药需要采用分装弹药，并且任何一截弹体的长度都有限制，无法做的太长，因此才需要改良装弹机。
T-72和T-90的装弹机原理
进入2000年后，俄罗斯在没款弹药上都会研制贫铀合金和钨合金型，这与美国人的路子完全相同。2002年开发的3VBM22和3VBM23（Svinets-1和Svinets-2），二者的弹体相同，只是一个采用3BM59贫铀合金弹体，一个采用3BM60钨合金弹体。二者飞行体的重量均比之前的型号大幅提高，到了8.8kg和8.1kg，出口动能达到了12MJ，穿甲能力十分可观，分别达到了830mm和740mm。不过不知为何，这两款穿甲弹未见任何现役坦克装备。
Svinets-1/2
而之后的2005年，俄罗斯开发出了两款125mm火炮的究极大杀器——Vacuum-1和Vacuum-2。这两款弹药的长度高的吓人，带飞行体的那一截弹体长度达到了900mm以上，几乎相当于一枚美国的M829A3，然而M829A3只是定装弹，发射药和飞行体是装在一个药筒里的，而Vacuum-1/2仍是分装药，还有一截药筒呢。所以推测这款弹药的穿深应该是远超现役弹药的。
然而遗憾的是，这款弹药仍然还没有进入批量服役，原因很简单，这是为下一代主战坦克准备的，现役的任何一种坦克都无法使用，因为它太长了。也就是给T-14阿玛塔或者T-95（当时还没下马）用的。T-14阿玛塔采用的装弹机是立式的，因此可以容纳更长的弹药，从根本上解决了俄系分装穿甲弹飞行体长度不够的问题。只是阿玛塔坦克上面应用了太多新技术，远未达到成熟，目前尚未批量生产。T-14采用无人炮塔，因此其配备的2A82坦克炮取消了抽烟器，使得膛压进一步增加，配合上Vacuum-1/2，速度可能超过1900m/s，秒杀现役主战坦克是没什么问题的。
阿玛塔炮塔吊篮下的装弹机
Vaccum-1/2和Svinets-1/2的长度对比
然而远水解不了近渴，俄军目前现役坦克普遍装备的弹药只有3BM42，3BM42M和3BM46属于比较好一点的，威力最多只能介于德国DM43和DM53之间的水平，与美国的M829A3以及M829E4差距相当大。而T-14坦克的服役尚需时日，目前仍未给出量产的时间表。作为2005年研发的弹药，至今无法进入现役坦克服役，这也可以说是一种尴尬。
结语苏联人虽然首创了APFSDS的先河，但是其穿甲弹在威力的发展上并非一帆风顺，甚至到了80年代后就被反超，风光一时的苏系穿甲弹首次遭遇了巨大危机；而到了90年代，由于苏联解体，俄罗斯的财政开支陷入极大困难，穿甲弹连同坦克技术都进入了将近10年的停滞期；直到2000年后才开始在APFSDS上发力，虽然拿出了让人满意的技术陈果，但对车体改动极大，出现了弹等车的问题。在未来坦克形态的发展上，俄罗斯已经不得不孤注一掷地压宝无人炮塔设计，他们的路线到底正不正确呢？只有拭目以待了。