Если рассматривать бронебойные снаряды (кумулятивные и сплющивающиеся работают совсем по-другому), то бронепробиваемость зависит от нескольких факторов:
- энергии выстрела
- площади поражения брони
- угла встречи снаряда и брони
- конструкции снаряда
Энергия выстрела - половина произведения массы снаряда на квадрат его скорости. Чем больше калибр, тем больше масса снаряда (примерно в кубической зависимости). Поэтому, при равной скорости вылета, снаряд большего калибра имеет бОльшую бронепробиваемость. Однако, повышая скорость снаряда, можно легко компенсировать недостаток массы - она-то в формуле в квадрате. Поэтому противотанковые орудия имеют повышенную навеску пороха и большую длину ствола в калибрах. Увеличил в 1,41 раза скорость вылета - вдвое увеличил его энергию при той же массе снаряда. Сейчас даже на больших калибрах стараются уменьшить массу самого снаряда, применяя подкалиберные, в угоду скорости выстрела. Следует понимать, что увеличение калибра при сохранении скорости снаряда на срезе ствола влечёт увеличение массы орудия по квадратичному закону, например, масса ПТО ЗИФ-2 57-мм - 1050 кг, а МТ-12 "Рапира" 100-мм - 3100 кг.
Площадь поражения брони - немаловажный фактор. Гвоздь "сотку" легко забить молотком в доску остриём, а попробуйте шляпкой. :) Чем больше калибр, тем больше площадь поражаемой брони (в квадрате от калибра), соответственно, меньше бронепробиваемость (хотя, не будем забывать, что масса-то снаряда в кубе от калибра, поэтому при равных скоростях бОльший калибр всё-же "пробивнее"). Поэтому подкалиберный снаряд, где энергия выстрела тратится на пробитие меньшего по площади пятна контакта, предпочтительнее.
Угол встречи - немаловажный фактор. Рикошет никто не отменял. И здесь пробитие от калибра меньше зависит, чем от конструкции снаряда, специально были разработаны слабо рикошетирующие тупоголовые.
Конструкций бронебойных снарядов очень много, все они служат для разных целей, но сейчас, когда брони на кораблях практически нет, а главной целью для них стала сухопутная бронетехника, остался практически один общеупотребительный вид - подкалиберный оперённый снаряд, иначе - "лом" из вольфрама или обеднённого урана. В нём сочетается достаточная масса и небольшая площадь соприкосновения с бронёй.