Přechod Rudé armády na aktivní útočné operace na konci roku 1942 prokázal potřebu vybavit ji mobilním dělostřelectvem speciální síly. K boji se silnými bunkry a ničení opevněných budov během městských bitev někdy nestačily ani tažené dělostřelecké systémy ráže 152, 4 mm. K vyřešení takových problémů měla Rudá armáda taženou houfnici B-4 mod. 1931, ale jeho postup do polohy pro přímou palbu byl velmi nebezpečný pro dělo, posádku i traktor. Nízká rychlost pohybu B-4 za pochodu navíc neumožňovala použití houfnice při rychlých a hlubokých úderech namířených hluboko do obrany nepřítele.
Na základě těchto úvah již v roce 1942 SSSR připravil návrh návrhu na umístění houfnice B-4 na plně obrněné samohybné dělo patřící do třídy útočných děl. Samohybné dělo bylo plánováno vytvořit na základě tanku KV-1, tento projekt byl označen U-19. Konstrukční hmotnost vyvinutého vozidla byla 60 tun, což se stalo nesnesitelnou zátěží pro již přetížený a nespolehlivý přenos těžkého tanku KV-1. Druhým omezením takového ACS byl malý výškový úhel houfnice, který neumožňoval využití jeho schopnosti vést namontovanou palbu v maximálním dosahu z uzavřených pozic. Projekt byl zrušen.
Na podzim 1943 se GAU opět vrátilo k myšlence vytvoření ACS velkého a hlavně vysokého výkonu. Hlavní výzbrojí samohybné dělostřelecké jednotky měl být houfnicový mod 203 mm. 1931, jehož výroba v bolševickém závodě měla být obnovena v roce 1944. Na tomto rozhodnutí není nic divného, protože zvolený dělostřelecký systém se vyznačoval vysokou smrtelností a pokud by byl instalován na pásový podvozek, Rudá armáda by měla k dispozici vysoce výkonnou mobilní ničivou zbraň. Na příkaz lidového komisaře pro vyzbrojování DF Ustinov byla v listopadu 1943 vyhlášena soutěž na vytvoření nového samohybného děla, které získalo polooficiální označení „Vityaz“.
O několik týdnů později byly jejich předběžné návrhy pro nový ACS představeny továrnami # 100 NKTP, Uralmash Design Bureau a TsAKB. Prvním z nich byl samohybný dělový kočár s přívěsem, do kterého bylo plánováno umístění části zbraňové munice. V některých ohledech se tento projekt podobal francouzskému GPF 194, pouze síla ACS byla vyšší.
Úřad pro návrh Uralmash představil dvě možnosti soutěže najednou: houfnici 203 mm B-4 na podvozku tanku KV-1S (modernizace U-19 ACS) a houfnici 203 mm nebo dvě 152 mm houfnice namontované na podvozku dvou SU-122 ACS. Bezprostředně před vypalováním bylo navrženo připojení podvozku, přičemž příprava ke střelbě trvala až 40 minut, oproti 20 minutám u projektu navrženého závodem č. 100 NKTP.
Současně práce předložené továrnami č. 100 a Uralmash Design Bureau předvídatelně nenašly odpovídající podporu členů komise, protože se vyznačovaly zvýšenou technologickou složitostí projektů. V důsledku toho byl schválen pouze projekt TsAKB pod indexem C-51. ACS S-51 byl vyroben na základě tanku KV-1S. Brzy bylo zjištěno, že podvozek tanku má nedostatečnou délku nosné plochy a je třeba jej vylepšit. Bylo navrženo upravit podvozek a rozšířit jej na 7 nebo 8 silničních kol. Současně bylo nutné provést poměrně velké množství vylepšení a počet vyrobených ACS by jen stěží přesáhl několik desítek, takže bylo rozhodnuto upustit od myšlenky zavést výrobu nového podvozku. Konečné rozhodnutí zahrnovalo instalaci dělostřeleckého systému na nezměněný podvozek tanku KV-1S, což nebyla nejlepší volba.
Designové vlastnosti
Samohybné dělo S-51 bylo samohybné dělo otevřeného typu-plně obrněné tělo samohybného děla fungovalo jako samohybný dělový vozík pro těžkou houfnici B-4, která byla na něj otevřeně namontována. Obrněný trup samohybných děl byl vyroben z válcovaných pancéřových desek o tloušťce 75, 60 a 30 mm, jako původní trup tanku KV. Rezervace byly diferencované a odolné proti dělu. Čelní pancéřové desky měly racionální úhly sklonu. V přídi trupu bylo sedadlo řidiče, stejně jako munice a její nosiče, zbytek osazenstva houfnice byl mimo obrněný trup. Převodovka a motor ACS byly umístěny na zádi. Nouzový poklop byl umístěn ve spodní části trupu pro nouzový únik z vozidla.
Hlavní výzbrojí samohybných děl S-51 měla být upravená 203, 4 mm houfnice B-4. Houfnice byla otevřeně namontována na střechu obrněného trupu a měla svislé vodicí úhly v rozmezí od 0 do 60 stupňů, horizontální naváděcí sektor byl 40 stupňů (20 v každém směru). Výška palebné čáry byla při střelbě na cíl o výšce 3 m rovna 1070 metrů. Dosah přímé střely byl 6, 9 km, největší dostřel byl 18, 26 km. Výstřel z houfnice byl proveden pomocí manuální mechanické spouště. Zbraň B-4 byla vybavena šroubem s pístem a rychlost střelby houfnice byla 1 výstřel za 1, 25-2, 5 minut. V palebné poloze byl výpočet děla zakryt masivním pancéřovým štítem, který byl za pochodu odstraněn a hlaveň houfnice se přesunula zpět do složené polohy.
Houfnice houfnice se skládala z 12 nábojů odděleného plnění čepice. Nálože a granáty byly uloženy v obrněném trupu samohybných děl, byla také realizována možnost jejich zásobování ze země. Samohybná děla S-51 mohla z houfnice B-4 odpalovat celý sortiment munice, která zahrnovala betonové a vysoce výbušné granáty o hmotnosti 100 kg. Vysoce výbušné granáty F-623, F-625 a F-625D měly počáteční rychlost 575 m / s, betonářské G-620 a G-620T zrychlily na 600-607 m / s.
ACS S-51 byl vybaven čtyřtaktním dvanáctiválcovým vznětovým motorem V-2K ve tvaru písmene V s výkonem 600 koní. Motor byl nastartován pomocí startéru ST-700 (výkon 15 k) nebo pomocí stlačeného vzduchu, který byl umístěn ve dvou 5litrových válcích po stranách vozu. Palivové nádrže o celkovém objemu 600-615 litrů byly umístěny uvnitř obrněného trupu vozidla v motorovém prostoru a kontrolním prostoru.
Převodovka ACS byla mechanická a zahrnovala: vícekotoučovou hlavní spojku ze suchého tření „ocel podle ferodo“; 2 lamelové boční spojky s třením ocel na ocel; 4stupňová převodovka s rozsahem (8 vpřed a 2 vzad); 2 palubní planetové převodovky. Během testů byl zaznamenán nespolehlivý provoz převodovky S-51 ACS. Tato skutečnost se stala dalším potvrzením teze, že defekty převodovky zůstaly jedním z hlavních nedostatků, které byly vlastní všem tankům a obrněným vozidlům řady KV na jejich základě.
Podvozek samohybného děla opakoval podvozek tanku KV-1S. ACS měl individuální odpružení torzní tyčí pro každé ze 6 štítových silničních kol (průměr 600 mm) na každé straně. Naproti každému válci byla k tělu přivařena cestovní zarážka vyvažovače odpružení. Lenochodi byli vpředu a hnací kola s odnímatelnými ozubenými ráfky lucerny byla vzadu. Horní část dráhy byla podepřena 3 malými nosnými válečky.
Obecně podvozek, motor a trup sériového tanku KV-1S neprošly žádnými změnami. Věž byla z tanku demontována, na jejím místě byla na otevřeném vozíku instalována houfnice B-4. Protože hmotnost S-51 ACS (vážící téměř 50 tun) přesahovala hmotnost sériového tanku s plně vybavenou věží, byly jízdní vlastnosti vozidla spíše průměrné.
Osud projektu
První vzorek samohybných děl S-51 zahájil tovární zkoušky v únoru 1944, zkoušky byly provedeny podle zkráceného programu. Zájem o projekt samohybných děl vysoké síly byl přitom tak velký, že bez čekání na jejich oficiální dokončení bylo samohybné dělo převedeno na ANIOP. Právě zde se naplno projevily všechny zásadní nedostatky tohoto stroje. Kvůli vysoké palebné linii se ACS při výstřelu velmi silně kymácel a setrvačností se vrátil s bočním posunem. V případě, že byl výškový úhel zbraně dostatečně velký, byl zpětný ráz houfnice tak silný, že posádka nemohla zůstat na svých místech. To vše dohromady vedlo ke sražení míření a velkému rozptylu při střelbě (instalace otvíračů byla nutná) a způsobovalo nepříjemnosti posádce ACS. Podvozek samotného tanku KV-1S byl navíc špatně přizpůsoben instalaci tak silné zbraně.
Porovnáním všech údajů získaných během testu GAU usoudil, že S-51 může být stále odeslán do sériové výroby, ale toto řešení nebylo v praxi implementováno. Zaprvé to bylo dáno tím, že výroba tanků KV -1S byla dokončena již v prosinci 1942 - to znamená, že pro nový ACS bylo možné získat potřebný podvozek pouze přepracováním vyráběných sériových tanků. Druhým důležitým problémem byla absence samotných houfnic B-4, jejichž uvolnění nebylo nikdy nasazeno.
Také v monografii M. Kolomiets, která je věnována tanku KV, je zmínka o ACS podobného designu, ale vyzbrojeného 152, 4mm kanónem Br-2. Tento ACS byl testován v červenci 1944 poblíž Leningradu a dokonce byla vznesena otázka ohledně zahájení jeho výroby na základě tanků IS na podzim 1944. Tento projekt ale nebyl realizován a experimenty se supervýkonnými samohybnými děly pokračovaly i po skončení války. Poté již probíhaly práce na vytvoření velkorážného dělostřelectva schopného odpalovat granáty jadernými výbušninami. Sériové samohybné dělo tohoto typu se již stalo docela moderním samohybným dělem 2S5 „Hyacint“.
