Для стрельбы из 115-мм танковой пушки У-5ТС применялись унитарные выстрелы: 3УБМ3, 3УБМ4 и 3УБМ5 с бронебойно-подкалиберными снарядами 3БМ3, 3БМ4 и 3БМ6; 3УБК3 с кумулятивным снарядом 3БК4 или 3БК4М с взрывателем ГПВ-2 и ЗУОФ1 с осколочно-фугасным снарядом 3ОФ11 с взрывателем В-429Е или В-429В. Для стрельбы использовались следующие заряды: полный специальный и полный. Заряд полный специальный предназначался для выстрелов с бронебойными подкалиберными снарядами 3БМЗ, 3БМ4 и 3БМ6 и состоял из нитродигликолевого пороха ДГ-414/1, а заряд полный - для выстрелов с кумулятивным снарядом 3БК4 и осколочно-фугасным снарядом 3ОФ11, состоявший из нитродигликолевого пороха ДГ-3 13/1.
115-мм выстрел 3УОФ1 с осколочно-фугасным снарядом 3ОФ11. | Подкалиберные снаряды 3БМ3 и 3БМ4. | Подкалиберный снаряд 3БМ6. | 115-мм кумулятивный снаряд БК4. | |
Подкалиберный снаряд 3БМ4 в полете. | 115-мм кумулятивный снаряд 3БК4 в полете. | 115-мм осколочно-фугасный снаряд 3ОФ11. |
Бронебойно-подкалиберный снаряд состоял из корпуса, бронебойного наконечника, который припаивался к корпусу снаряда, баллистического наконечника, ведущего кольца, состоявшего из трех секторов с двумя наклонными отверстиями в каждом, обтюрирующего кольца, шестиперого стабилизатора (калиберного), навинченного на донную часть корпуса. В корпус стабилизатора вставлялся трассер.
Бронебойно-подкалиберный снаряд 3БМ3 по устройству был аналогичен снаряду 3БМ4, но отличался от последнего наличием сердечника из твердого сплава, благодаря которому бронебойное действие снаряда 3БМ3 было выше бронебойного действия снаряда 3БМ4. Выстрел ЗУБМ5 с бронебойно-подкалиберным снарядом 3БМ6 отличался от выстрелов 3УБМ3 и 3УБМ4 меньшей массой снаряда и большей массой заряда.
При выстреле и движении снаряда по каналу ствола обтюрирующее кольцо истиралось. Пороховые газы, проходя через наклонные отверстия секторов ведущего кольца, сообщали снаряду вращательное движение. При выходе снаряда из канала ствола под действием центробежных сил и силы сопротивления воздуха, действовавших на ведущее кольцо, обтюрирующее кольцо разрывалось, и секторы ведущего кольца отделялись от снаряда и разлетались в стороны по углам ±5° от направления стрельбы. Дальность разлета секторов находилась в пределах 50—800 м от дульного среза орудия. Поэтому, чтобы не нанести поражения своим войскам, находящимся впереди стреляющего танка на расстоянии до 1000 м в секторе ±10° от направления стрельбы, стрелять бронебойно-подкалиберными снарядами запрещалось.
На траектории бронебойно-подкалиберный снаряд сохранял полученное вращение за счет скосов на перьях стабилизатора. Скорость вращения снаряда составляла 800-1000 об/мин. Дальность прямого выстрела бронебойно-подкалиберным снарядом при высоте цели 2 м равнялась 1870 м, а при высоте цели 3 м - 2260 м.
Кумулятивный снаряд 3БК4 с головным взрывателем ГПВ-2 состоял из корпуса, головки с очком под головной взрыватель и соединительного кольца, которое соединяло головку с корпусом. Корпус снаряда имел камору, в которой был собран кумулятивный заряд и капсюль-детонатор. В дно корпуса ввинчивался корпус стабилизатора с шестью лопастями. В корпус стабилизатора помещался разрывной заряд и трассер. При выстреле и движении снаряда по каналу ствола лопасти стабилизатора удерживались в закрытом положении моментом инерционной силы от линейного ускорения, возникавшим вследствие того, что центр тяжести каждой лопасти располагался ближе к оси снаряда, чем ось ее вращения. При вылете снаряда из ствола лопасти стабилизатора раскрывались за счет уменьшения скорости снаряда и под действием встречного потока воздуха. На траектории полета снаряд получал вращение с небольшим числом оборотов, вследствие наличия скосов на лопастях стабилизатора снаряда.
Дальность прямого выстрела кумулятивным снарядом 3БК4 при высоте цели 2 м составляла 990 м, бронепробиваемость при угле встречи с броней равным 60° - 200 мм, по нормали - 440 мм.
Осколочно-фугасный снаряд 3ОФ11 состоял из корпуса, имевшего камору под разрывной заряд, разрывного заряда, головного взрывателя, ввинченного в очко корпуса и шестилопастного стабилизатора, ввинчивавшегося в дно снаряда. В корпусе стабилизатора размещался дополнительный разрывной заряд. Действие осколочно-фугасного снаряда до встречи его с преградой было аналогично действию кумулятивного снаряда.
Осколочное действие осколочно-фугасного снаряда 3ОФ11 массой 14,86 кг составляло по фронту 31 м, по глубине — 13 м, фугасное действие - глубина воронки - 0,6 м и диаметр - 2,2 м.