Le passage de l'Armée rouge aux opérations offensives actives à la fin de 1942 a démontré la nécessité de l'équiper d'une artillerie mobile de puissance spéciale. Pour combattre de puissants bunkers et détruire des bâtiments fortifiés lors de batailles urbaines, parfois même des systèmes d'artillerie tractés de calibre 152, 4 mm ne suffisaient pas. Pour résoudre de tels problèmes, l'Armée rouge disposait d'un obusier tracté B-4 mod. 1931, mais son avance vers la position de tir direct était très dangereuse pour le canon, l'équipage et le tracteur. De plus, la faible vitesse de déplacement du B-4 en marche ne permettait pas l'utilisation de l'obusier lors de frappes rapides et profondes dirigées profondément dans les défenses ennemies.
Guidée par ces considérations, déjà en 1942, l'URSS a préparé un projet de conception pour le placement d'un obusier B-4 sur un canon automoteur entièrement blindé appartenant à la classe des canons d'assaut. Le canon automoteur devait être créé sur la base du char KV-1, ce projet a été désigné U-19. Le poids de conception du véhicule développé était de 60 tonnes, ce qui est devenu un fardeau insupportable pour la transmission déjà surchargée et peu fiable du char lourd KV-1. La deuxième limitation d'un tel ACS était le faible angle d'élévation de l'obusier, qui ne permettait pas d'utiliser sa capacité à effectuer un tir monté à une distance maximale à partir de positions fermées. Le projet a été annulé.
À l'automne 1943, GAU revient à nouveau sur l'idée de créer un ACS de grande et surtout haute puissance. L'armement principal de l'unité d'artillerie automotrice devait être un obusier mod de 203 mm. 1931, dont la production à l'usine bolchevique devait reprendre en 1944. Il n'y a rien d'étrange dans cette décision, car le système d'artillerie sélectionné se distinguait par une létalité élevée et, s'il était installé sur un châssis à chenilles, l'Armée rouge aurait à sa disposition une arme destructrice mobile de grande puissance. Par ordre du commissaire du peuple à l'armement DF Ustinov, en novembre 1943, un concours a été annoncé pour la création d'un nouveau canon automoteur, qui a reçu la désignation semi-officielle "Vityaz".
Quelques semaines plus tard, leurs conceptions préliminaires pour le nouvel ACS ont été présentées par les usines # 100 NKTP, Uralmash Design Bureau et TsAKB. Le premier d'entre eux était un affût de canon automoteur avec une remorque, dans lequel il était prévu de placer une partie des munitions du canon. À certains égards, ce projet ressemblait au GPF 194 français, seule la puissance de l'ACS était supérieure.
Le bureau d'études Uralmash a présenté à la fois deux options pour la compétition: un obusier B-4 de 203 mm sur le châssis du char KV-1S (modernisation du U-19 ACS) et un obusier de 203 mm ou deux de 152 mm obusiers montés sur le châssis de deux SU-122 ACS. Immédiatement avant le tir, il a été proposé de connecter le châssis, tandis que la préparation au tir a pris jusqu'à 40 minutes, contre 20 minutes pour le projet proposé par l'usine n°100 NKTP.
Dans le même temps, les travaux présentés par les usines No. 100 et Uralmash Design Bureau n'ont pas trouvé un soutien adéquat de la part des membres de la commission, car ils se distinguaient par la complexité technologique accrue des projets. En conséquence, seul le projet TsAKB sous l'indice C-51 a été approuvé. L'ACS S-51 a été fabriqué sur la base du char KV-1S. Il fut bientôt établi que le châssis du char avait une longueur insuffisante de la surface d'appui et devait être amélioré. Il a été proposé de modifier le châssis, en l'étendant à 7 ou 8 roues de route. Dans le même temps, le nombre d'améliorations à effectuer étant assez important et le nombre d'ACS produits n'aurait guère dépassé plusieurs dizaines, il a donc été décidé d'abandonner l'idée d'établir la production d'un nouveau châssis. La décision finale impliquait l'installation du système d'artillerie sur le châssis inchangé du char KV-1S, ce qui n'était pas la meilleure option.
Caractéristiques de conception
Le canon automoteur S-51 était un canon automoteur de type ouvert - un corps de canon automoteur entièrement blindé servait d'affût de canon automoteur pour l'obusier lourd B-4 monté ouvertement sur celui-ci. La coque blindée des canons automoteurs était constituée de plaques de blindage roulées d'une épaisseur de 75, 60 et 30 mm, comme la coque d'origine du char KV. Les réservations étaient différenciées et à l'épreuve des canons. Les plaques de blindage frontales avaient des angles d'inclinaison rationnels. À l'avant de la coque, il y avait un siège de conducteur, ainsi que des munitions et ses transporteurs, le reste de l'équipage de l'obusier était à l'extérieur de la coque blindée. La transmission et le moteur de l'ACS se trouvaient à l'arrière. Une trappe de secours était située dans le bas de la coque pour une évacuation d'urgence du véhicule.
L'armement principal des canons automoteurs S-51 était censé être un obusier B-4 de 203, 4 mm modifié. L'obusier était monté ouvertement sur le toit de la coque blindée et avait des angles de guidage verticaux compris entre 0 et 60 degrés, le secteur de guidage horizontal était de 40 degrés (20 dans chaque direction). La hauteur de la ligne de tir était égale à 1070 mètres lors du tir sur une cible d'une hauteur de 3 m. La portée d'un tir direct était de 6, 9 km, la plus grande portée de tir était de 18, 26 km. Un tir d'obusier a été effectué à l'aide d'une détente mécanique manuelle. Le canon B-4 était équipé d'un boulon à piston et la cadence de tir de l'obusier était de 1 coup en 1, 25-2, 5 minutes. En position de tir, le calcul du canon était recouvert d'un blindage massif, qui a été retiré pendant la marche, et le canon de l'obusier est revenu en position repliée.
Les munitions d'obusier consistaient en 12 cartouches de chargement séparé. Les charges et obus étaient stockés dans la coque blindée des canons automoteurs, la possibilité de les ravitailler depuis le sol a également été réalisée. Les canons automoteurs S-51 pouvaient tirer toute la gamme de munitions de l'obusier B-4, qui comprenait des obus perforants et hautement explosifs pesant 100 kg. Les obus hautement explosifs F-623, F-625 et F-625D avaient une vitesse initiale de 575 m/s, les perforateurs de béton G-620 et G-620T accéléraient à 600-607 m/s.
L'ACS S-51 était équipé d'un moteur diesel V-2K 12 cylindres en forme de V à quatre temps d'une capacité de 600 ch. Le moteur était démarré à l'aide d'un démarreur ST-700 (puissance 15 ch) ou à l'aide d'air comprimé, qui était placé dans deux cylindres de 5 litres sur les côtés de la voiture. Des réservoirs de carburant d'un volume total de 600 à 615 litres étaient situés à l'intérieur de la coque blindée du véhicule dans le compartiment moteur et le compartiment de commande.
La transmission ACS était mécanique et comprenait: un embrayage principal multidisque à friction sèche « acier selon ferodo »; 2 embrayages latéraux multidisques à friction acier sur acier; Boîte de vitesses à 4 vitesses avec gamme (8 avant et 2 arrière); 2 réducteurs planétaires embarqués. Le fonctionnement peu fiable de la transmission S-51 ACS a été constaté lors de ses tests. Ce fait est devenu une autre confirmation de la thèse selon laquelle les défauts de transmission restaient l'un des principaux défauts inhérents à tous les chars et véhicules blindés de la série KV basés sur celui-ci.
Le châssis du canon automoteur reprenait le châssis du char KV-1S. L'ACS avait une suspension individuelle à barre de torsion pour chacune des 6 roues à pignon (600 mm de diamètre) de chaque côté. En face de chaque rouleau se trouvait une butée de course d'équilibrage de suspension soudée à la carrosserie. Les paresseux étaient à l'avant et les roues motrices à jantes dentées amovibles de la lanterne étaient à l'arrière. La partie supérieure de la voie était supportée par 3 petits galets porteurs.
En général, le châssis, le moteur et la coque du char de série KV-1S n'ont subi aucune modification. La tourelle a été démontée du char, à sa place un obusier B-4 a été installé sur un affût ouvert. Étant donné que le poids du S-51 ACS (pesant près de 50 tonnes) dépassait le poids d'un char de série avec une tourelle entièrement équipée, les performances de conduite du véhicule étaient plutôt médiocres.
Le sort du projet
Le premier échantillon de canons automoteurs S-51 a commencé les tests en usine en février 1944, les tests ont été effectués selon un programme abrégé. Dans le même temps, l'intérêt pour le projet de canons automoteurs de grande puissance était si grand que, sans attendre leur achèvement officiel, le canon automoteur a été transféré à l'ANIOP. C'est ici que tous les défauts majeurs de cette machine ont fait surface. En raison de la ligne de tir élevée, l'ACS a fortement oscillé lors du tir et, par inertie, est revenu avec un décalage latéral. Dans le cas où l'angle d'élévation du canon était suffisamment grand, le recul de l'obusier était si fort que l'équipage ne pouvait pas rester à sa place. Tout cela a conduit à un renversement de la visée et à une grande dispersion lors du tir (l'installation d'ouvreurs était nécessaire) et a causé des désagréments à l'équipage de l'ACS. De plus, le châssis du char KV-1S lui-même était mal adapté à l'installation d'une arme aussi puissante.
En comparant toutes les données obtenues lors du test, le GAU a considéré que le S-51 pouvait encore être envoyé en production de masse, mais cette solution n'a pas été mise en œuvre en pratique. Tout d'abord, cela était dû au fait que la production des chars KV-1S a été achevée en décembre 1942 - c'est-à-dire qu'il n'a été possible d'obtenir le châssis nécessaire pour le nouvel ACS qu'en retravaillant les chars de série produits. Le deuxième problème important était l'absence des obusiers B-4 eux-mêmes, dont la libération n'a jamais été déployée.
Toujours dans la monographie de M. Kolomiets, consacrée au char KV, il est fait mention d'un ACS de conception similaire, mais armé d'un canon 152, 4 mm Br-2. Cet ACS a été testé en juillet 1944 près de Leningrad, et la question s'est même posée de démarrer sa production sur la base des chars de l'IS à l'automne 1944. Mais ce projet n'a pas été mis en œuvre et les expériences avec des canons automoteurs super puissants ont été poursuivies après la fin de la guerre. Ensuite, des travaux étaient déjà en cours sur la création d'une artillerie de gros calibre capable de tirer des obus avec des explosifs nucléaires. Le canon automoteur de série de ce type est déjà devenu un canon automoteur assez moderne 2S5 "Hyacinth".