Prechod Červenej armády na aktívne útočné operácie na konci roku 1942 demonštroval potrebu vybaviť ju mobilným delostrelectvom špeciálnej sily. Na boj proti silným bunkrom a ničenie opevnených budov počas mestských bitiek niekedy nestačili ani vlečené delostrelecké systémy kalibru 152, 4 mm. Na vyriešenie týchto problémov mala Červená armáda vlečenú húfnicu B-4 mod. 1931, ale jeho postup do polohy pre priamu paľbu bol veľmi nebezpečný pre zbraň, posádku a traktor. Nízka rýchlosť pohybu B-4 na pochode navyše neumožňovala používanie húfnice pri rýchlych a hlbokých úderoch nasmerovaných hlboko do obrany nepriateľa.
Na základe týchto úvah už v roku 1942 ZSSR pripravil návrh návrhu na umiestnenie húfnice B-4 na plne pancierové samohybné delo patriace do triedy útočných zbraní. Samohybné delo bolo plánované vytvoriť na základe tanku KV-1, tento projekt bol označený ako U-19. Konštrukčná hmotnosť vyvinutého vozidla bola 60 ton, čo sa stalo neúnosnou záťažou pre už preťažený a nespoľahlivý prenos ťažkého tanku KV-1. Druhým obmedzením takéhoto ACS bol malý výškový uhol húfnice, ktorý neumožnil využiť jeho schopnosť viesť nasadenú paľbu v maximálnom dosahu zo zatvorených polôh. Projekt bol zrušený.
Na jeseň 1943 sa GAU opäť vrátila k myšlienke vytvorenia ACS veľkého a hlavne vysokého výkonu. Hlavnou výzbrojou samohybnej delostreleckej jednotky mal byť 203 mm húfnicový mod. 1931, ktorého výroba v boľševickom závode mala byť obnovená v roku 1944. Na tomto rozhodnutí nie je nič zvláštne, pretože vybraný delostrelecký systém sa vyznačoval vysokou smrteľnosťou a v prípade inštalácie na pásový podvozok by mala Červená armáda k dispozícii vysokovýkonnú mobilnú deštruktívnu zbraň. Na príkaz ľudového komisára pre vyzbrojovanie DF Ustinov bola v novembri 1943 vyhlásená súťaž na vytvorenie nového samohybného dela, ktoré získalo polooficiálne označenie „Vityaz“.
O niekoľko týždňov neskôr svoje predbežné návrhy na nový ACS predstavili továrne # 100 NKTP, Uralmash Design Bureau a TsAKB. Prvým z nich bol samohybný lafetový vozík s prívesom, do ktorého bolo plánované umiestnenie časti strelnej zbrane. V niektorých ohľadoch sa tento projekt podobal francúzskemu GPF 194, iba sila ACS bola vyššia.
Projektová kancelária Uralmash predstavila dve možnosti súťaže naraz: 203 mm húfnicu B-4 na podvozku tanku KV-1S (modernizácia U-19 ACS) a 203 mm húfnicu alebo dve 152 mm húfnice namontované na podvozku dvoch SU-122 ACS. Bezprostredne pred streľbou bolo navrhnuté pripojenie podvozku, pričom príprava na streľbu trvala až 40 minút, oproti 20 minútam v prípade projektu navrhovaného závodom č. 100 NKTP.
Diela prezentované v továrňach č. 100 a Uralmash Design Bureau však predvídateľne nenašli dostatočnú podporu od členov komisie, pretože sa vyznačovali zvýšenou technologickou komplexnosťou projektov. V dôsledku toho bol schválený iba projekt TsAKB pod indexom C-51. ACS S-51 bol vyrobený na základe tanku KV-1S. Čoskoro sa zistilo, že podvozok tanku má nedostatočnú dĺžku nosnej plochy a je potrebné ho vylepšiť. Bola navrhnutá úprava podvozku s rozšírením na 7 alebo 8 cestných kolies. Súčasne bolo potrebné vykonať pomerne veľké množstvo vylepšení a počet vyrobených ACS by sotva presiahol niekoľko desiatok, takže bolo rozhodnuté upustiť od myšlienky založenia výroby nového podvozku. Konečné rozhodnutie zahŕňalo inštaláciu delostreleckého systému na nezmenený podvozok tanku KV-1S, čo nebola najlepšia voľba.
Vlastnosti dizajnu
Samohybné delo S-51 bolo samohybné delo otvoreného typu-plne pancierové telo samohybného dela fungovalo ako samohybný lafetový vozík pre ťažkú húfnicu B-4, ktorá bola na ňom otvorene umiestnená. Pancierový trup samohybných zbraní bol vyrobený z valcovaných pancierových dosiek s hrúbkou 75, 60 a 30 mm, ako pôvodný trup tanku KV. Rezervácie boli diferencované a odolné voči delom. Predné pancierové platne mali racionálne uhly sklonu. V prove korby bolo sedadlo vodiča, rovnako ako munícia a jej nosiče, zvyšok posádky húfnice bol mimo pancierového trupu. Prevodovka a motor ACS boli umiestnené v zádi. V spodnej časti trupu bol umiestnený núdzový poklop na núdzový únik z vozidla.
Hlavnou výzbrojou samohybných diel S-51 mala byť upravená 203, 4 mm húfnica B-4. Húfnica bola otvorene namontovaná na streche pancierového trupu a mala zvislé vodiace uhly v rozsahu od 0 do 60 stupňov, horizontálny vodiaci sektor bol 40 stupňov (20 v každom smere). Výška palebnej čiary bola pri streľbe na cieľ s výškou 3 m rovná 1070 metrov. Dosah priamej strely bol 6, 9 km, najväčší dostrel bol 18, 26 km. Výstrel z húfnice bol vykonaný pomocou manuálnej mechanickej spúšte. Kanón B-4 bol vybavený skrutkou s piestom a rýchlosť streľby húfnice bola 1 výstrel za 1, 25-2, 5 minút. V palebnej polohe bol výpočet zbrane pokrytý masívnym pancierovým štítom, ktorý bol za pochodu odstránený, a hlaveň húfnice sa vrátila do zloženej polohy.
Húfnicová munícia pozostávala z 12 nábojov oddeleného nabíjania vrchnákom. Nálože a náboje boli uložené v pancierovom trupe samohybných zbraní, bola tiež realizovaná možnosť ich zásobovania zo zeme. Samohybné delá S-51 mohli z húfnice B-4 odpáliť celý sortiment streliva, ktorý zahŕňal betónové a vysoko explozívne náboje s hmotnosťou 100 kg. Vysoko výbušné granáty F-623, F-625 a F-625D mali počiatočnú rýchlosť 575 m / s, priebojné betóny G-620 a G-620T sa zrýchlili na 600-607 m / s.
ACS S-51 bol vybavený štvortaktným 12-valcovým dieselovým motorom V-2K v tvare V s výkonom 600 koní. Motor bol naštartovaný pomocou štartéra ST-700 (výkon 15 k) alebo pomocou stlačeného vzduchu, ktorý bol umiestnený v dvoch 5-litrových valcoch po stranách vozidla. Palivové nádrže s celkovým objemom 600-615 litrov boli umiestnené vo vnútri pancierového trupu vozidla v motorovom a riadiacom priestore.
Prevodovka ACS bola mechanická a obsahovala: viacdiskovú hlavnú spojku zo suchého trenia „oceľ podľa ferodo“; 2 lamelové bočné spojky s trením oceľ na oceľ; 4-stupňová prevodovka s rozsahom (8 vpred a 2 vzad); 2 palubné planétové prevodovky. Nespoľahlivá prevádzka prenosu S-51 ACS bola zaznamenaná počas jeho testov. Táto skutočnosť sa stala ďalším potvrdením tézy, že defekty prevodovky zostali jedným z hlavných nedostatkov, ktoré boli vlastné všetkým tankom a obrneným vozidlám radu KV na ich základe.
Podvozok samohybného dela opakoval podvozok tanku KV-1S. ACS mal individuálne zavesenie na torznú tyč pre každé zo 6 štítových cestných kolies (priemer 600 mm) na každej strane. Oproti každému valcu bola k telu privarená cestovná zarážka vyvažovača pruženia. Leňošky boli vpredu a hnacie kolesá s odnímateľnými ozubenými okrajmi lucerny boli vzadu. Hornú časť dráhy podopierali 3 malé nosné valčeky.
Vo všeobecnosti podvozok, motor a trup sériového tanku KV-1S neprešli žiadnymi zmenami. Veža bola z tanku demontovaná, na jej miesto bola na otvorený vozík nainštalovaná húfnica B-4. Keďže hmotnosť S-51 ACS (s hmotnosťou takmer 50 ton) presahovala hmotnosť sériového tanku s plne vybavenou vežou, jazdné vlastnosti vozidla boli skôr priemerné.
Osud projektu
Prvá vzorka samohybných zbraní S-51 začala s továrenskými testami vo februári 1944, testy boli vykonávané podľa skráteného programu. Záujem o projekt samohybných kanónov s vysokým výkonom bol zároveň taký veľký, že bez čakania na ich oficiálne dokončenie bolo samohybné delo prenesené na ANIOP. Práve tu vyplávali na povrch všetky hlavné nedostatky tohto stroja. Vzhľadom na vysokú palebnú čiaru sa ACS pri výstrele veľmi silne kýval a zotrvačnosťou sa vrátil s bočným posunom. V prípade, že bol uhol zdvihu zbrane dostatočne veľký, bol spätný ráz húfnice taký silný, že posádka nemohla zostať na svojich miestach. To všetko spolu viedlo k zrazeniu mierenia a veľkému rozptylu počas streľby (bola potrebná inštalácia otváračov) a spôsobil nepríjemnosti posádke ACS. Navyše podvozok samotného tanku KV-1S bol zle prispôsobený inštalácii tak silnej zbrane.
Porovnaním všetkých údajov získaných počas testu GAU usúdil, že S-51 je stále možné odoslať do sériovej výroby, ale toto riešenie nebolo v praxi implementované. V prvom rade to bolo spôsobené tým, že výroba tankov KV -1S bola dokončená už v decembri 1942 - to znamená, že pre nový ACS bolo možné získať potrebný podvozok iba prepracovaním vyrobených sériových tankov. Druhým dôležitým problémom bola absencia samotných húfnic B-4, ktorých vypustenie nebolo nikdy nasadené.
Tiež v monografii M. Kolomietsa, ktorá je venovaná tanku KV, je zmienka o ACS podobného dizajnu, ale vyzbrojenom 152, 4 mm kanónom Br-2. Tento ACS bol testovaný v júli 1944 pri Leningrade a dokonca bola položená otázka, či by sa na jeseň 1944 nemalo začať vyrábať na základe tankov IS. Tento projekt však nebol realizovaný a experimenty so super výkonnými samohybnými delami pokračovali aj po skončení vojny. Potom už prebiehali práce na vytvorení veľkého kalibru delostrelectva schopného odpaľovať škrupiny jadrovými trhavinami. Sériové samohybné delo tohto typu sa už stalo pomerne moderným samohybným delom 2S5 „Hyacint“.
