九一式徹甲弾
この新型徹甲弾は六号徹甲弾(後の八八式徹甲弾)と呼ばれ、頂部が平面な被帽の上に、鋭利な被帽頭を置き、その上に風帽を被せた構造であり、砲弾が水面に命中した際には、風帽と被帽頭が飛散して被帽が露出し、水中を直進した砲弾が敵艦の水線下に命中するという構想で開発された。
水中弾効果を最大限に活用するため、六号徹甲弾には調停秒時の長い大遅動信管(0.4秒)が装備されていた。試験の結果、六号徹甲弾は水中弾効果を発揮できると認められ、1930年(昭和5年)に制式採用された。1934年(昭和9年)頃には水中射表が作られ艦隊司令部に配布された。
砲弾の落角は14度以上22度以下であることが望ましい。それ以上の落角となる遠距離では水中弾の命中範囲は著しく小さくなる。距離2万mの中距離で戦艦の砲戦が起きた場合、九一式徹甲弾を使う方は命中率が1.6倍に向上する。巡洋艦の主砲の水中弾有効範囲は短いので命中率の向上は1.2倍程度と計算される。
アメリカ海軍も1935年頃に実験で水中弾効果を確認し、これにより戦艦サウスダコタ級やアイオワ級は日本戦艦同様に水中弾防御を施している。 ノースカロライナ級以前の米戦艦に水中弾防御は無く、また英独仏伊の新型戦艦も水中弾に対する防御を持たなかった。
戦後、平頭弾の技術は捕鯨砲の平頭銛に応用され利用された。また海上保安庁では不審船対策に水中弾効果のある03式平頭弾を採用している。