rouge : propergol
orange : pénétrateur à longue tige
jaune : gaz de propulsion
vert : sabotbleu : canon du pistolet
La fonction d’un sabot est de fournir une structure de cloison plus grande qui remplit toute la zone de l’alésage entre un projectile de vol de sous-calibre intentionnellement conçu et le canon, donnant une plus grande surface sur laquelle les gaz propulseurs agissent que la seule base du projectile de vol plus petit (Drysdale 1978). Une conception aérodynamique efficace d’un projectile de vol ne permet pas toujours une conception balistique intérieure efficace pour atteindre une vitesse initiale élevée. Cela est particulièrement vrai pour les projectiles de type flèche, qui sont longs et minces pour une faible efficacité de traînée, mais trop minces pour être tirés d’un canon de diamètre égal et atteindre une vitesse initiale élevée. La physique de la balistique intérieure démontre pourquoi l’utilisation d’un sabot est avantageuse pour atteindre une vitesse initiale plus élevée avec un projectile de type flèche. Les gaz propulseurs génèrent une pression élevée, et plus la surface sur laquelle agit la pression est grande, plus la force nette sur cette surface est importante. La force, pression multipliée par la surface, fournit une accélération à la masse du projectile. Par conséquent, pour une pression et un diamètre de canon donnés, un projectile plus léger peut être propulsé par le canon à une vitesse initiale plus élevée qu’un projectile plus lourd. Cependant, un projectile plus léger peut ne pas rentrer dans le canon, car il est trop fin. Pour compenser cette différence de diamètre, un sabot correctement conçu fournit moins de masse parasite que si le projectile de vol était fait à fond, fournissant en particulier une amélioration spectaculaire de la vitesse initiale pour les munitions APDS (Armor-piercing discarding sabot) et APFSDS.
La recherche séminale sur deux configurations importantes de sabots pour les pénétrateurs à longue tige utilisés dans les munitions APFSDS, à savoir le sabot « saddle-back » et le sabot « double-ramp » a été effectuée par le laboratoire de recherche balistique de l’armée américaine pendant le développement et l’amélioration des pénétrateurs APFSDS modernes de 105 mm et 120 mm à énergie cinétique (Drysdale 1978), permis par l’avancée récente significative de la méthode informatisée des éléments finis en mécanique des structures à cette époque ; et représente maintenant la norme technologique existante sur le terrain. (Voir par exemple le développement de la série de projectiles antichars M829, en commençant par le modèle de base M829 au début des années 1980, jusqu’au modèle M829A4 récemment mis en service, qui utilise des sabots « à double rampe » de plus en plus longs). À la sortie de la bouche, le sabot est jeté et le projectile à vol réduit vole vers la cible avec moins de résistance à la traînée qu’un projectile à âme pleine. De cette manière, les projectiles à très haute vitesse, minces et à faible résistance peuvent être tirés plus efficacement (voir balistique externe et balistique terminale). Néanmoins, le poids du sabot représente une masse parasite qui doit également être accélérée jusqu’à la vitesse initiale, mais qui ne contribue pas à la balistique terminale du projectile en vol. Pour cette raison, une grande importance est accordée à la sélection de matériaux structurels solides mais légers pour le sabot, et à la configuration de la géométrie du sabot pour employer efficacement ces matériaux parasites avec une pénalité de poids minimale (Drysdale 1978).
Le but du sabot est de permettre à un projectile de vol de plus petit diamètre d’être lancé à une vitesse initiale plus grande que si le projectile de vol seul était tiré d’un canon de calibre égal (full-bore). Le tir d’un projectile de plus petite taille enveloppé dans un sabot augmente la vitesse initiale du projectile. Le sabot est constitué d’un matériau léger (généralement du plastique très résistant pour les fusils de petit calibre (voir SLAP Saboted light armor penetrator), les fusils de chasse et les munitions à chargement par la bouche ; de l’aluminium, de l’acier et du plastique renforcé de fibres de carbone pour les munitions antichars modernes à énergie cinétique ; et, à l’époque classique, du bois ou du papier mâché pour les canons à chargement par la bouche). Le sabot est généralement constitué de plusieurs pièces longitudinales maintenues en place par la douille, un obturateur ou une bande d’entraînement. Lorsque le projectile est tiré, le sabot bloque les gaz, fournit un soutien structurel important contre l’accélération de lancement et entraîne le projectile dans le canon. Lorsque le sabot atteint l’extrémité du canon, le choc de l’air immobile éloigne les parties du sabot du projectile, permettant à ce dernier de poursuivre son vol. Les sabots modernes sont fabriqués en aluminium haute résistance et en époxy renforcé de fibres de graphite. Ils sont principalement utilisés pour tirer de longues tiges de matériaux très denses, tels que l’alliage lourd de tungstène et l’uranium appauvri. (voir par exemple la série de projectiles antichars M829).
Les balles de fusil de chasse de type sabot ont été commercialisées aux États-Unis à partir de 1985 environ. Lorsqu’elles sont utilisées avec un canon à balles rayées, elles offrent une précision largement améliorée par rapport aux balles de fusil de chasse traditionnelles. Elles sont maintenant légales pour la chasse dans la plupart des États américains.