尾翼稳定脱壳穿甲弹（Armour-Piercing Fin-Stabilized Discarding Sabot，简称APFSDS），通常称为杆式穿甲弹，是穿甲弹的其中一种。依靠发射弹丸的动能来击穿装甲、破坏设备杀伤人员的炮弹。其特点是穿甲部分的弹体细长，直径较小，且弹体边破碎、边穿甲，称为“破碎穿甲”。

自20世纪60年代苏联率先装备以来，尾翼稳定脱壳穿甲弹经历了五个发展阶段：20世纪60年代中期至70年代初，采用合金结构钢弹体与弹托，代表为苏联115mm炮弹。20世纪70年代初至70年代末，弹芯升级为高密度烧结钨合金或贫铀合金，长径比提升，如美M735、德DM13等。20世纪70年代末至80年代中期，采用整体式高强度合金弹体，长径比增大，适用于多种装甲类型，如美M833、德DM23等。20世纪80年代中期至90年代中期，弹体直径减小，长径比显著增加，采用突出牙形结构，材料多样，如美M900、德DM43等，应对更厚装甲。20世纪90年代中期之后，为应对新型装甲，弹体材料与技术高度多样化，长径比超30，穿甲能力显著提升，能穿透700-850mm均质装甲及现代复合装甲，包括主动装甲和反应装甲。

尾翼稳定脱壳穿甲弹由弹丸和装药部分组成。其中，弹丸由飞行部分和脱落部分组成，装药部分一般由发射药、药筒、点传火管、尾翼药包（简）、缓蚀衬里、紧塞具等组成。可根据坦克炮的结构分为滑膛炮使用的长杆式尾翼稳定脱壳穿甲弹，以及线膛炮使用的采用滑动弹带技术的尾翼稳定脱壳穿甲弹。

自20世纪60年代苏联在115mm滑膛炮上装备了长杆式尾翼稳定脱壳穿甲弹以来，尾翼稳定脱壳穿甲弹得到了长足的发展。就其材料与结构而言可划分为5个阶段。

第一阶段20世纪60年代中期至70年代初，弹体与弹托一般采用合金结构钢，长弹体短弹托，同口径的钢尾翼，代表产品为苏联115mm滑膛炮尾翼稳定脱壳穿甲弹。

第二阶段为20世纪70年代初至70年代末，弹体采用带钢套的高密度烧结钨合金或贫铀合金弹芯，多采用钢套内装一节或多节钨芯，长径比在10以下，弹体直径大于30mm。采用高强度铝合金马鞍形弹托。对付的目标是法向角较大的中厚度均质装甲板，如150mm/60°。代表产品如美国的M735式105mm、德国的DM13 式120mm、中国的73式100mm滑膛炮钨芯穿甲弹和100mm线膛坦克炮钨头穿甲弹等。

第三阶段为20世纪70年代末至80年代中期，采用整体式高强度、高密度变形钨合金、贫铀合金钨或贫铀合金弹体，长径比为10~16，弹体直径为33~25mm。仍采用高强度铝合金马鞍型弹托。对付的目标是法向角较大的中厚度均质钢板、多层间隔板及具有非金属夹层的复合板。代表产品如美国的M833式105mm贫铀合金穿甲弹、以色列的M111式105mm、英国的PPL64式105mm、德国的DM23式120mm、DM33式120mm及中国的73式100mm滑贫铀及钨穿甲弹、100mm坦贫铀及钨穿甲弹等。

第四阶段为20世纪80年代中期至90年代中期，多采用小弹体直径、大长径比的钨或贫铀合金弹体，弹体直径一般小于28mm，长径比达到18~25，多采用突出牙形结构，即弹体与弹托啮合的牙形结构处采用较大的直径，而非啮合的弹体部分采用较小的直径。弹托材料仍以高强度的铝合金马鞍型弹托为主，也采用了非金属材料弹托。对付的目标是法向角较大的大厚度均质钢板、多层间隔板及复合板。代表产品如美国的M900式105mm及M829E2式120mm贫铀合金穿甲弹，德国的DM43、DM53及中国的DTW2式105mm、DTW式125mm和PZL式120mm穿甲弹等。

第五阶段为20世纪90年代中期之后，为对付新出现的多种装甲目标，长杆式穿甲弹的速度更高，结构呈现出多样化：弹体采用的高密度材料也呈现出多样化，如高强度高韧性大变形钨合金、钨钽合金、纳米钨合金、贫铀钛钨合金、贫铀钨复合材料、贫铀或钨与其他金属或非金属的复合材料，同一弹体的不同部位材料力学性能各异等；弹托材料由高强度铝合金向比强度更高的金属或非金属复合材料变化；弹体的长度与长径比进一步加大，长径比达到30以上，其穿甲威力将能穿透700~850mm以上厚度的均质装甲靶板及现代装备的多种形式的装甲。它能对付主动装甲（防护）贫铀装甲及反应装甲等。

尾翼稳定脱壳穿甲弹由弹丸和装药部分组成。弹丸由飞行部分和脱落部分组成；飞行部分一般由风帽、穿甲头部、弹体、尾翼、曳光管等组成；脱落部分一般由弹托、弹带、密封件、紧固件等组成。装药部分一般由发射药、药筒、点传火管、尾翼药包（筒）、缓蚀衬里、紧塞具等组成。

弹丸出炮口后，飞行部分与脱落部分分离，即脱壳，飞行部分飞向目标。

弹体是穿甲作用的主体，是一个关键零件，其材料的性能及结构决定了穿甲弹的穿甲能力。目前常使用穿甲能力强的高密度、高强度的钨合金或贫铀合金材料。其长径比的大小决定其穿甲能力。弹体中间的环形槽或锯齿形螺纹是与弹托啮合的部分，通过环形槽将弹托在炮膛内所受火药燃气的推力传递给飞行部分。弹体两端的螺纹分别连接风帽和尾翼，螺纹尾端的锥体部分起定心作用，保证风帽、尾翼和弹体的同轴度。

位于弹体前端和风帽内的穿甲块是穿甲头部，在穿甲过程中穿甲块有防止弹体过早碎裂的作用。穿甲块头部对付间隙装甲、复合装甲是有利的。穿甲块的大小和个数可根据弹体的直径和对付的目标来确定。穿甲块的材料多采用与弹体相同的材料。目前也经常使用半球形头部，即在弹体的前端车制成半球形，其对付均质装甲板是有利的。还有锥形、截锥形等多种形式的头部。这些不同的头部虽然对付一些特定的目标最有利，但在穿甲弹的威力足够大时仍然可有效对付其他的装甲目标。

风帽的作用是优化弹体头部的气动外形，减小飞行阻力。风帽的外形多采用锥形、3/4 指数形或抛物线形等。为减少风帽对穿甲的干扰，多采用铝合金材料。

尾翼起飞行稳定作用，在穿甲过程中其对穿甲的贡献甚小，所以目前一般使用铝合金材料，而早期使用钢尾翼。尾翼是决定全弹气动外形好坏的关键零件，为了减少空气阻力，一般采用大后掠角、小展弦比、削尖翼型的6或5个薄翼片。随弹丸速度的增加，后掠角也增大，一般取65°~75°。设计的翼片厚度为2mm左右，展弦比为0.75左右。削尖的翼型结构，一是为了减少激波阻力；二是使用不对称的斜切角，在外弹道上为飞行部分提供导转力矩，使飞行部分在全外弹道上都具有最佳的平衡转速。

脱落部分在炮口附近与飞行部分分离，在一定的区域内落地。脱落部分所具有的动能无助于穿甲，所以其质量称为消极质量。尽量减少脱落部分的质量有助于提高穿甲威力。

弹托是尾翼稳定脱壳穿甲弹的又一个关键零件，它占脱落部分95%以上的质量。所以尽量减少其质量是结构改进和优化的目标。广泛应用的弹托是沿其纵轴均分为3个卡瓣的马鞍形结构，使用超硬铝合金材料。目前，新研制成功的密度小、强度高、质量更轻的复合材料弹托一般采用尾锥更长的马鞍形4个卡瓣的结构。

密封件称为三爪密封件，它密封了弹托与飞行部分及弹托各瓣间的间隙。其材料为橡胶，要求能可靠密封火药燃气，耐长储并具有一定的硬度和耐高（50℃）低（-40℃）温的性能。该结构设计轻巧，密封效果可靠。还有一些其他的密封结构，如底碗式，即扣在弹托底部密封弹托与飞行部分及弹托各瓣间的间隙的碗式构件，其材料为橡胶或塑料，设计有断裂槽，其密封效果也很可靠，但其质量大约是三爪密封件的10倍以上，而且脱壳时产生的碎片多，可能会对飞行部分产生脱壳干扰；另外，这种结构对于滑膛炮发射的尾翼稳定脱壳穿甲弹更合适，若将其接触炮膛的外缘部分设计得更厚实一些，则可对弹膛的密封起到补偿作用。由于弹带在膛内不断磨损，在弹膛之间会产生漏气，其厚实的外缘部分虽然也会磨损，但在火药燃气压力的作用下使厚实的外缘材料发生塑性流动填补被磨损的空间而起到补偿密封的作用。

弹带的作用是密封弹丸与炮膛之间的间隙，防止火药燃气逸出。弹带密封效果的好坏对弹丸的密集度及发射强度有着至关重要的影响。若密封不好，火药燃气从一边高速逸出，致使该边火药燃气的压力大幅度下降（流速高压力低），而另一边的压力高，致使弹丸产生向压力低的一边摆动，则弹带在横向摆动的作用下逐渐密封漏气的一边，而另一边开始漏气，压力降低，因此，弹丸又摆回来，如此反复，弹带磨损加大漏气更为严重，摆动幅度更大，这样将使弹丸的起始扰动增大而使密集度变坏，甚至由于横向摆动的增大，致使横向冲击力加大而使弹体或弹托尾部折断。

弹带多使用尼龙系列材料，不同的火炮对材料有着不同的要求。一般要求：在高温50℃至低温-40℃的温度范围内在炮膛内能可靠密封火药燃气；高温50℃抗压强度高于80MPa 以上；在膛内耐火药燃气的高温烧蚀。线膛炮发射的尾翼稳定脱壳穿甲弹的弹带结构为双层滑动弹带，分别称为内弹带和外弹带：而滑膛炮发射的尾翼稳定脱壳穿甲弹只使用单层弹带，即去掉内弹带。

紧固环的作用是将弹托的各瓣紧固在弹体上，使之成为一个整体。当弹丸出炮膛后，在其预先设计的断裂槽处尽快断裂并留在弹托各瓣的紧固环槽内，以保证脱壳顺利和减少干扰。一般设计前后两个紧固环，有些滑膛炮发射的尾翼稳定脱壳穿甲弹只要一个前紧固环，而弹带能起到后紧固环的作用。紧固环一般使用铝合金材料。与弹托紧固环槽采用过盈配合，装配时紧固环上的断裂槽对准弹托各瓣的接缝处压紧紧固环将弹托各瓣箍紧，并在相应的点铆槽处进行点铆。

均质钢甲具有较大的法向角，首先穿甲头部高速碰击钢甲，碰击处的压力很高（达上万兆帕），大大超过弹体材料的强度极限，穿甲头部破碎，破碎的弹体金属要向阻力最小的方向飞散，在飞散的同时也将钢甲表面碎片带走，这样碰击处出现弹坑，并使口部出现翻边，称为开坑阶段。弹体与钢甲作用的界面称为侵彻界面。在开坑阶段，侵彻界面与弹体的速度方向线呈倾斜状态，后续弹体若动能不足则出现跳飞现象，在倾斜的钢甲表面挖出一个长弹坑而不能穿透钢甲；后续弹体若有足够的动能，在穿甲头部作用力及力矩的作用下，侵彻界面与弹体的速度方向线逐渐转向垂直，而不出现跳飞，边破碎边侵彻，弹体碎片反挤在弹体周围使穿孔扩大出现反挤侵彻，称为反挤侵彻阶段。尾翼在弹坑入口处被掉并碰碎在钢甲表面上留有尾翼片的划痕。当弹体侵彻的深度超过钢甲总厚度的1/2时，剩余弹体将向抗力最小的钢甲法向（最薄厚度方向）侵彻，于是弹孔出现向内折转，随之钢甲背面出现凸起，最后剪切下一个钢塞，称为冲塞阶段。随之钢甲后面飞出残余弹体及许多灼热的弹体与钢甲碎块，起杀伤和燃烧作用。

脱壳弹在膛内运动时，弹带、导引部及密封件约束着卡瓣与弹芯，使之紧密接触并有少量弹性变形，可以认为整个弹体为一体。当脱壳弹飞离膛口，约束逐步解脱时，脱壳过程开始。

从气动力作用原理出发，可将马鞍形卡瓣的脱壳方式分为三种。

三种脱壳方式的脱壳过程均可分为三个步骤。

第一步：解除（弹带、导引部及密封件）约束，启动卡瓣。因卡瓣结构的不同，有三种解除约束的方式。

①依靠旋转惯性力：对于膛线火炮发射的旋转稳定脱壳弹或带斜孔的弹托，将弹带、导引部或密封件拉断，卡瓣开始启动。

②依靠火药燃气动力：对于后端脱壳及升力脱壳的卡瓣结构，弹丸穿过膛口射流区时，火药燃气冲击后迎风面，形成向前的翻转力矩；或者，对于带储气室的卡瓣结构，在膛内高压燃气进入气室，弹丸出膛口后，形成外张力，将弹带、导引部或密封件拉断，卡瓣开始启动。

③依靠空气动力：对于阻力脱壳的卡瓣结构，火药燃气不能形成后端解除约束的启动力矩，至穿出膛口气流区后，前方超声速空气流冲击前迎风面，形成向后的翻转力矩，将弹带、导引部或密封件拉断，卡瓣开始启动。

第二步：端部（后端B或前端A）分离。

因卡瓣结构的不同，有三种分离方式。

①后端B分离：对于带后迎风面或带储气室的卡瓣，受弹后火药燃气的冲击作用时，卡瓣后端首先开启。这个动作是以卡瓣前端A为支点的转动。后端脱壳属于此类。

②前端A分离：对于带前迎风面的卡瓣，受前方超声速空气流冲击时，卡瓣前端首先开启。这个动作是以卡瓣后端B为支点的转动。阻力脱壳属于此类。

③同时分离：对于带前、后迎风面或只有前迎风面的卡瓣，在结构设计合理时，后端开启后，前端立即开启，或前、后同时开启。支点受力较前两种为小。升力脱壳属于此类。

第三步：卡瓣飞散。不论哪一种开启方式，卡瓣随后的动作都是相对弹芯完成自身的飞散运动。只是因卡瓣结构不同，其脱壳运动的方式与轨迹不同而已。至卡瓣的激波系已离开弹芯，对其影响完全消失时，脱壳过程结束，卡瓣依惯性飞落在规定的危险区域内。理想的脱壳方式与脱壳过程应保证对称、无干扰、快速地按预定安全角飞散。

脱壳过程干扰主要有机械干扰和气动力干扰两种。这两种干扰都影响弹芯的受力，使之出现横向的不平衡负荷，造成穿甲弹散布加大。脱壳不对称是造成脱壳干扰的主要原因。

由于卡瓣结构设计和加工等因素的影响，卡瓣启动与飞散有几种情况：启动后立即分离；启动后卡瓣绕弹芯某接触点转动，缓慢分离；分离后撞击再接触。三个卡瓣的接触点和角度不对称时，卡瓣与弹芯之间就会发生横向的动量传递，弹芯的起始章动角和章动角速度增大。

在脱壳过程中，卡瓣超声速脱体激波与弹芯之间形成复杂的相互作用，弹芯表面承受比较大的气动力负荷。当卡瓣飞散不对称时，弹芯的压力分布不均匀，产生横向力，使章动角和章动角速度明显增大。因此，卡瓣和弹芯之间的流场计算是脱壳弹优化设计的基础之一。

尾翼稳定脱壳穿甲弹可根据坦克炮的结构分为滑膛炮使用的长杆式尾翼稳定脱壳穿甲弹，以及线膛炮使用的采用滑动弹带技术的尾翼稳定脱壳穿甲弹。

由线膛炮发射的采用滑动弹带技术的尾翼稳定脱壳穿甲弹，其主要特点是弹带由内、外弹带组成。内弹带用聚丙烯加工、压入并粘在弹托上，外弹带用尼龙制成并套在内弹带上，用手可使二者产生相对转动。发射时外弹带嵌入火炮膛线内高速旋转，并以内、外弹带之间产生的摩擦力带动弹芯做低速转动，以保持其稳定飞行姿态。

M829系列穿甲弹使用具有自锐效果的高密度、高硬度贫铀作为弹芯材料，美军装备的穿甲弹主要有M829基本型、M829A1型、M829A2型、M829A3型共四个型号，M829系列穿甲弹的基本结构非常类似，其基本结构包括弹丸、可燃药筒、发射装药等。

M829基本型120mm坦克穿甲弹采用贫铀侵彻体、3瓣式铝质弹托。该型弹药的弹丸采用尾翼稳定方式，6片式尾翼为铝合金材质，其中心装有曳光管，以供射手观察弹丸的飞行弹道。

M829A1型穿甲弹曾在1991年的“沙漠风暴”行动中大放异彩，从而被美军称为“Silver Bullet(银弹)”。该型弹药采用电底火、贫铀侵彻体、6片式铝质尾翼，并具有曳光管。

M829A2型穿甲弹虽然使用了M829A1型穿甲弹的类似组件，但在技术上经过了改进以提供更强的装甲侵彻能力。其中包括使用新的制造工艺改进贫铀侵彻体的结构强度，采用碳/环氧复合材料制作弹托(这在世界范围内尚属首次)，采用特殊制造工艺部分切割了发射药，从而使其弹道性能类似于粒状发射药，而装药工艺与管状发射药类似。经过这些改进，M829A2型穿甲弹的炮口初速比M829A1型高出约100m/s，同时最大膛压稍有降低。

M829A3型穿甲弹是M829A2型的后续型号，该型弹药能够有效应对当前先进的装甲防御技术，其中包括爆炸反应装甲。

最新型的M829A4垂直穿甲深度在900毫米以上，使其主战坦克的火炮威力在西方三代坦克中名列前茅。

从上世纪80年代开始，苏联/俄罗斯就开始为坦克配备一种3BM42穿甲弹，配用3VBM17弹托。这种穿甲弹广泛装备在T-72和T-80家族中，并且大量出口。但3BM42使用合金钢制造，因此穿甲能力极为有限，只有2000米460毫米。

在90年代，俄罗斯就在生产叫做3BM44M和3BM46的新一代穿甲弹，可以在2000米距离上击穿650毫米的装甲。2020年4月18日，《防务更新》网站发布了一条消息，配用了一张俄罗斯在国际军展上发布的照片，一枚3BM44M垂直穿过一块600毫米厚的装甲钢。

BT-4是DTW125穿甲弹的出口名称，是中国出口型VT-4坦克配套的弹药，带有钨合金弹芯，能够在两公里远的地方击穿700毫米厚的轧制均质装甲（RHA）。基于当代的DTC125炮弹（据说能够在同样的距离击穿750毫米厚的装甲）技术，也在为出口市场研制新的炮弹。

加拿大政府向其本国兵工厂有限公司订购C-76型105毫米尾翼稳定脱壳穿甲曳光弹，用于装备豹1A3坦克的105毫米炮。这种弹以美通用防御公司的FP105尾翼稳定脱壳穿甲弹为基础。加拿大兵工厂有限公司负责设计此弹的点火系统、全弹装配和最后包装，GDC负责弹丸组装，弹芯由泰莱达因公司研制。

C76式105毫米尾翼稳定脱壳穿甲曳光弹属第三代穿甲曳光弹，弹丸重5.8公斤，弹丸长482毫米。弹芯采用整体合金弹芯重3.6公斤，弹芯直径为26毫米。反射药采用NQM三基发射药。当用英国L7式105毫米坦克炮发射时，初速为1485米/秒。此弹于1983年11月在加拿大和荷兰试验时获得成功。在加拿大试验时采用85%烧蚀寿命余量的炮管，在2000米距离、50°倾角（应力65.8°倾角）穿透北约重型单层靶，69°倾角时穿透北约制式重型三层靶。

尾翼稳定脱壳穿甲弹的出现是穿甲弹设计思想的一次飞跃，与传统的穿甲弹相比，其显著特点是大幅度地提高了断面能量密度（比动能）。由于高密度材料钨、贫铀合金用于弹体及高强度、低密度的超硬铝合金用于弹托，又使得比动能大幅度提高。为追求更大的比动能，尾翼稳定脱壳穿甲弹在今后的改进和发展中所采用的措施，大致有以下几方面：

但随着装甲技术的快速发展，出现了各种各样的装甲目标，其抗穿甲弹的能力大幅提高，例如，第三代改进型、第四代坦克正面防护装甲的抗长杆穿甲弹能力可能达到相当于700mm以上厚度的均质装甲钢板的水平。为此需要进一步提高尾翼稳定脱壳穿甲弹的穿甲性能，则需要更多的技术途径来提高穿甲弹的穿甲威力。