В апреле 1943 года Артиллерийский комитет ГАУ Красной Армии выслал Уралмашзаводу тактико-технические требования на проектирование САУ с 85-мм орудием. Основным назначением этой самоходки было уничтожение тяжелых танков противника типа «Тигр» на дистанциях 500 — 1000 м. Для выполнения ТТТ предлагалось взять за основу модернизированную САУ СУ-122М и вместо 122-мм гаубицы установить орудие с баллистикой 85-мм зенитной пушки обр.1939 года. Во второй половине апреля конструкторский отдел Уралмашзавода приступил к проектированию новой машины.
5 мая 1943 года ГКО постановлением № 3289сс назначил сроки и исполнителей по изготовлению новых танков и САУ. Выпуск САУ с 85-мм пушкой возлагался на Уралмашзавод, причем Центральное артиллерийское конструкторское бюро (ЦАКБ), возглавляемое В.Г.Грабиным, должно было спроектировать, а завод № 9 Наркомата вооружения — изготовить орудие для этой САУ. Однако, когда были получены чертежи 85-мм пушки С-31, предлагаемой ЦАКБ, выяснилось, что она занимает очень большой объем внутри боевого отделения и не позволяет удовлетворительно разместить в машине оборудование и экипаж, а кроме того, вызывает значительное увеличение массы САУ. На «Уралмаше» не только переработали люльку этого орудия, но также предложили заводу № 9 разработать новую 85-мм пушку. В результате в КБ завода под руководством Ф.Ф.Петрова была спроектирована пушка Д-5С-85, значительно лучше приспособленная для установки в САУ. В конце мая 1943 года из ЦАКБ поступил эскизный проект еще одного орудия — С-18. Оно имело некоторые преимущества с точки зрения артиллерийского производства, так как в нем использовалась люлька от серийной 76-мм танковой пушки ЗИС-5. Но танковое орудие С-18 не очень удачно компоновалось в боевое отделение проектируемой САУ по следующим причинам:
1) штатная люлька от пушки ЗИС-5, из- за значительной ширины, увеличивала размеры амбразуры под орудие; увеличивалась подвижная и неподвижная бронировка; уменьшался полезный объем внутри боевого отделения и сокращался на 50 л запас горючего внутри машины;
2) увеличенные размеры бронировки орудия значительно ухудшали обзорность водителя со своего рабочего места;
3) центр тяжести всей установки смещался вперед вправо, благодаря чему увеличивалась нагрузка на самый перегруженный каток;
4) укладка боекомплекта для орудия размещалась или в меньшем количестве, или в неудобных местах, затрудняющих уход за машиной (около моторной перегородки);
5) по сравнению с проектом установки пушки Д-5С-85 общий вес самохода с пушкой С-18 увеличивался на 850 кг.
Несмотря на явные недостатки САУ с пушкой С-18, ЦАКБ, используя силу своего авторитета, требовало, чтобы машина с его орудием была выполнена в металле. Этот конфликт разрешился только 7 июня 1943 года, когда специальная смешанная комиссия из представителей НКТП, НКВ, ГАУ и ГБТУ приняла решение изготовить для сравнительных испытаний три опытных образца самоходов с 85-мм пушками: СУ-85-1 — с пушкой С-18-1 ЦАКБ с измененной люлькой Уралмашзавода;
СУ-85-II — с пушкой Д-5С-85 завода № 9; СУ-85-IV - с пушкой С-18 ЦАКБ.
СУ-85-II на заводском полигоне. Июль 1943 года.
Изготовление опытных образцов продолжалось полтора месяца. С 20 июля 1943 года проводились их заводские испытания пробегом на 80 км и стрельбой. При этом Д-5С отстрелялась в полном объеме — 129 выстрелов, что же касается пушек С-18-1 и С-18, то они, из-за поломок спусковых механизмов, сделали соответственно 39 и 62 выстрела. С 25 июля по 6 августа 1943 года на Гороховецком полигоне (АНИОП) проходили государственные испытания, в ходе которых выяснилось, что [*В цитируемых документах стиль и орфография оставлены без изменений.]: «Наибольшие удобства в работе команды при стрельбе дает самоход с пушкой Д-5С-85, вследствие короткой длины отката орудия, удобной высоты линии заряжания, наибольшего рабочего объема для заряжающего. У этого самохода получилось наибольшее время при стрельбе на прочность, наибольший средний темп огня в 4 раза выше, чем у самохода с орудием С-18.
Видимость через люк механика-водителя у всех самоходов хорошая, за исключением самохода с пушкой С-18 ЦАКБ, имеющего большую бронировку, которая уменьшает обзор с правой стороны машины.
Доступ к противооткатным устройствам в орудиях системы ЦАКБ невозможен без снятия передней бронировки весом 300 кг, что крайне неудобно и на что требуется затратить 3 — 4 часа времени.
Орудие Д-5С-85 самоуравновешено в цапфах. Для уравновешивания орудий системы ЦАКБ применены большие грузы весом около 210 кг, что ограничивает свободное пространство, нерационально по конструкции и некультурно на вид.
В орудиях системы ЦАКБ расположение, крепление и прочность гильзоулавливателя ненадежно; вес его очень большой — для подъема и опускания требуется усилие двух человек.
Маховики механизмов наведения у орудий системы ЦАКБ расположены неудобно.
Вес самохода с пушкой С-18 на 850 кг больше, чем самохода с пушкой Д-5С-85».
После испытания машин пробегом на 500 км Государственная комиссия сделала заключение, что по ходовым качествам, надежности в работе механизмов, маневренности и проходимости САУ не отличаются от танка Т-34.
По результатам испытаний комиссия рекомендовала для принятия на вооружение Красной Армии самоходную установку СУ-85-И с пушкой Д-5С, что и было оформлено постановлением ГКО №3892 от 7 августа 1943 года. Этим же постановлением предусматривалось прекращение серийного производства на Уралмашзаводе самоходов СУ-122 и танков Т-34. Теперь «Уралмаш» стал производить только самоходно-артиллерийские установки.
По компоновке узлов и агрегатов САУ СУ-85 была аналогична СУ-122, на базе которой она создавалась. При этом 73% деталей заимствовали от танка Т-34, 7% — от СУ-122 и 20% спроектировали заново.
Производство СУ-85 продолжалось на Уралмашзаводе с августа 1943 по октябрь 1944 года. За это время выпустили 2644 самоходных установки.
В конструкцию САУ постоянно вносились коррективы, наиболее существенными из которых были:
Опытная САУ СУ-Д5-1 во дворе завода. Июль 1943 года.
Опытная САУ СУ-85-IV. Свердловск, Уралмашзавод, июль 1943 года.
1) изменение топливных трубопроводов с целью ускорения протекания топлива при заправке в 2 — 3 раза;
2) увеличение толщины брони командирской башенки с 20 до 45 мм;
3) введение соединения бронелистов корпуса в шип;
6) упрочнение крепления подвижного щита введением промежуточного станка и усиленных болтов;
7) разработка и введение электроспуска;
8) разработка командирской башенки с прибором типа МК-4, вместо ПТК;
9) улучшение очистки воздуха от пороховых газов в боевом отделении установкой двух вентиляторов.
Усовершенствование технологии производства дало возможность снизить трудозатраты на 14,2%.
Новую самоходку в войсках приняли хорошо и использовали достаточно эффективно.
Наряду с положительными отзывами с фронтов завод получал и сведения о необходимых улучшениях и усовершенствованиях САУ. Так, командир 7-го мехкорпуса полковник Катков, оценивая машину, заявил: «Самоход СУ-85 в настоящее время является наиболее эффективным средством борьбы с тяжелыми танками противника. Обладая проходимостью и маневренностью, не уступающей танку Т-34, и вооруженный 85-мм пушкой, самоход показал себя в боевых действиях хорошо. Но, используя огонь и броню своих танков „Тигр“, „Пантера“ и самохода „Фердинанд“, противник навязывает современный бой на больших дистанциях — 1500 — 2000 м. В этих условиях мощь огня и лобовая защита СУ-85 уже недостаточны. Требуется усилить лобовую броню самохода и, самое существенное, вооружить его пушкой с увеличенной бронебойной силой, способной поражать тяжелые танки типа „Тигр“ с дистанции не менее 1500 м».
СУ-85
К поиску путей усиления огневой мощи СУ-85 приступили сразу после начала ее серийного выпуска. К осени 1943 года заводом № 9 было изготовлено 85-мм орудие Д-5С-85БМ с начальной скоростью 900 м/с, что давало увеличение пробиваемости брони на 20%. Размеры установочных частей нового орудия сохранились такими же, как у Д-5С, и никаких серьезных изменеий в самоходе не требовали. Поскольку ствол Д-5С-85БМ был на 1068 мм длинее, чем у Д-5С, для уравновешивания в цапфах его оттянули назад на 80 мм. Опытный образец самохода прошел в первых числах января заводские испытания и был отправлен в Гороховец на государственные, которые выдержал, но на вооружение принят не был.
Кроме того, осенью 1943 года проводились проектные работы по установке на самоход орудий большего калибра: 122-мм пушки А-19 и 152-мм гаубицы Д-15. Первая машина, получившая индекс СУ-Д25, разрабатывалась по заданию Управления самоходной артиллерии, вторая — СУ-Д15 — по инициативе Уралмашзавода. У обеих установок, по сравнению с серийной СУ-85, несколько возрастала масса, но увеличивалась бронепробиваемость на 30% и 28% соответственно. После рассмотрения этих проектов НКТП признал, что орудия калибров 122 и 152 мм могут перегрузить средний самоход и ухудшить его маневренность, поэтому изготовление опытных образцов «Уралмашу» не разрешили.
САУ СУ-85 КМ с пушкой большой мощности на испытаниях. Январь 1943 года.
СУ-85 с усиленным бронированием командирской башенки.
СУ-100 и СУ-85 на полигоне. Зима 1944 года.