В конструкторскую группу входили К. И. Кузьмин (корпус), Н. М. Синев (башня), С. В. Мицкевич (ходовая часть) и Г. Н. Москвин (общая компоновка). КВ-13 создавался в рамках идеи универсального танка, соответствовавшего по массе среднему, а по защите — тяжелому. Особенностью проекта являлось широкое применение броневого литья.

Литыми были выполнены не только башня, но и основные элементы корпуса: носовая часть, подбашенная коробка, блок кормы корпуса. Это позволило уменьшить внутренние неиспользуемые объемы, дифференцировать бронезащиту и, в конечном итоге, сократить потребность в бронелисте. Последнее обстоятельство было весьма важным, особенно в свете распоряжения ГКО от 23 февраля 1942 года, которым предписывалось всячески экономить броневой прокат.

Спроектировали и изготовили первый образец машины в чрезвычайно короткие сроки, и уже в мае 1942 года он поступил на заводские испытания. Масса танка составляла 31,7 тонн. Вооружение: 76-мм пушка ЗИС-5 и спаренный пулемет ДТ. Толщина лобовой брони корпуса достигала 120 мм, а башни — 85 мм.

Двигатель В-2К с максимальной мощностью 600 л.с. позволял развивать скорость до 55 км/ч. Элементы ходовой части, включая гусеницы, взяли у Т-34, а опорные катки позаимствовали от КВ.

На КВ-13 был применен подковообразный усовершенствованный радиатор по типу установленного ранее на танке Т-50 Кировского завода. Это дало возможность более плотно скомпоновать моторное отделение и значительно повысить коэффициент использования воздуха, нагнетаемого вентилятором.

Испытания первого образца КВ-13 выявили ряд недостатков, таких, как трудность обеспечения разгонных характеристик коробки передач, разрушение опорных катков и траков ходовой части, спадание гусениц на поворотах и т. д. В разгар испытаний в июле 1942 года скоропостижно скончался Н. В. Цейц, и ведущим конструктором по машине был назначен Н. Ф. Шашмурин. По его инициативе на КВ-13 установили коробку передач, разработанную Ф. А. Маришкиным для KB-1с, и узлы ходовой части от этого танка. Однако и в таком виде танк испытаний не выдержал, после чего интерес военных к нему заметно уменьшился. Несмотря на это, на Опытном танковом заводе с декабря 1942 года началась сборка двух новых вариантов танка КВ-13.

От первого образца для этих машин позаимствовали только корпус, торсионную подвеску и ходовую часть. Башни и многие другие агрегаты спроектировали заново. Особенностью трансмиссии стали двухступенчатые планетарные механизмы поворота, разработанные А. И. Благонравовым.

Была усовершенствована система охлаждения, в гусеничном движителе использовались только агрегаты танка КВ-1с, при этом гусеничную цепь облегчили за счет применения нечетных безгребневых траков (так называемые «Челябинские гусеницы»).

Самое непосредственное влияние на темпы изготовления этих машин оказало появление зимой 1942–1943 на Восточном фронте новейших немецких тяжелых танков «Тигр». Постановлением ГКО № 2943сс от 24 февраля 1943 года Кировскому заводу в Челябинске и заводу № 100 НКТП (переименованный Опытный танковый завод) предписывалось изготовить и предъявить на государственные испытания два опытных образца танков «Иосиф Сталин» — ИС.

В качестве исходных, для них были взяты последние варианты КВ-13. При этом первый танк, вооруженный 76,2-мм пушкой ЗИС-5, получил обозначение ИС-1 с сохранением заводского индекса «Объект 233», а второй — со 122-мм танковой гаубицей У-11 в башне, заимствованной у опытного тяжелого танка КВ-9 — получил обозначение ИС-2 («Объект 234»).

Испытания обеих машин проводились в период с 22 марта по 19 апреля 1943 года и прошли в целом удачно. Комиссия признала, что в результате более плотной компоновки, чем у КВ-1с, танки ИС имеют при меньшей массе более сильное бронирование и более высокую скорость движения при равноценном с ним вооружении у ИС-1 («Объект 233») и более мощном у ИС-2 («Объект 233»).

Однако отмечались и серьезные дефекты, главным образом в моторно-трансмиссионной установке и ходовой части. На мягком грунте танки испытывали большое сопротивление движению за счет прогиба звеньев гусеницы в межкатковое пространство. Комиссия рекомендовала предусмотреть на следующих образцах ИС увеличение числа опорных катков.

Параллельно с испытаниями на ЧКЗ, на заводе № 100 и основных предприятиях-смежниках — УЗТМ и заводе № 200 — полным ходом развернулась подготовка к серийному производству новых боевых машин. Но дальнейшие события заставили внести в нее весьма существенные коррективы. В начале апреля были получены достоверные данные о броневой защите «Тигра», и уже 15 апреля вышло постановление ГКО № 3187сс, которое обязывало Наркомат вооружения создать мощные танковые пушки, способные бороться с новой техникой врага.

В конце апреля на НИИБТ Полигоне в подмосковной Кубинке расстрелу из различных артсистем подвергли трофейный «Тигр». В результате выяснилось, что наиболее эффективное средство борьбы с ним — зенитная 85-мм пушка 52-К обр.1939 года, которая с дистанции до 1000 м пробивала его 100-мм броню.

Постановление ГКО № 3289сс от 5 мая 1943 года «Об усилении артиллерийского вооружения танков и самоходных установок» ориентировало конструкторские бюро на баллистику этой пушки. В соответствии с этим постановлением Центральному артиллерийскому конструкторскому бюро (начальник В. Г. Грабин) и КБ завода № 9 (главный конструктор Ф. Ф. Петров) предписывалось разработать и установить на двух танках КВ-1с и двух опытных танках ИС 85-мм пушки с баллистикой зенитного орудия 52-К.

В первой половине июня все четыре пушки — две С-31 ЦАКБ и две Д-5Т завода № 9 были готовы. С-31 разработали путем наложения 85-мм ствола на люльку 76,2-мм серийной танковой пушки ЗИС-5, что могло существенно облегчить ее производство. Что касается Д-5Т, то она представляла собой вариант пушки Д-5С, разработанной для самоходно-артиллерийской установки СУ-85, и отличалась малой массой и небольшой длиной отката.

Уже в ходе эскизных проработок компоновки танка ИС с 85-мм пушкой выяснилось, что при диаметре башенного погона 1535 мм установить такое орудие без резкого ухудшения условий работы экипажа не представляется возможным. Поэтому погон решили расширить до 1800 мм за счет увеличения объема боевого отделения и, соответственно, длины танка на 420 мм.

Поскольку длина корпуса между вторым и третьим опорными катками существенно возросла в ходовую часть танка пришлось добавить шестой опорный каток (на каждый борт). Под увеличенный диаметр погона на заводе № 200 отлили новую башню. Все эти изменения привели к росту массы танка до 44 тонн, снижению удельной мощности и ухудшению динамических характеристик.

Такова была плата за более мощное вооружение. Танк с 85-мм пушкой получил обозначение «Объект 237». Два опытных ИСa, № 1 — с пушкой С-31 и № 2 с Д- 5Т были готовы в начале июля 1943 года.

Одновременно с работой над «объектом 237» на ЧКЗ изготовили и два эскизных проекта установки 85-мм пушки на танк KB-1с. Первый вариант — «Объект 238» — представлял собой серийный KB-1с с пушкой С-31 в штатной башне, второй — «Объект 239» — получил башню от «Объекта 237» с пушкой Д-5Т.

В июле 1943 года проходили сравнительные испытания всех четырех танков. На основании полученных результатов предпочтение отдали пушке Д-5Т и объектам 237 и 239, которые с этого момента начали именоваться ИС-85 и KB-85 соответственно. Из за крайней стесненности боевого отделения и невозможности нормальной работы в нем экипажа «Объект 238» забраковали.

31 июля в Кубинку на НИИБТПолигон для прохождения госиспытаний прибыли танки KB-85 и ИС-85. Технику сопровождали 28 специалистов во главе с главным инженером завода № 100 Н. М. Синевым. Испытания начались 2 августа и проводились комиссией под председательством начальника Технического управления ГБТУ Красной Армии генерал-майора С. А. Афонина. Артиллерийские испытания проходили на Гороховецком артиллерийском полигоне. По их результатам комиссия рекомендовала оба образца к принятию на вооружение. 8 августа колонна опытных боевых машин прошла по улицам Москвы в Кремль, где они были осмотрены Сталиным, Молотовым, Ворошиловым, Берией, и другими. Интересно отметить, что перед показом из машин удалили всех членов экипажа (за исключением механиков-водителей), заменив их сотрудниками НКВД.

4 сентября 1943 года постановлением ГКО № 4043сс тяжелый танк ИС-85 приняли на вооружение Красной Армии. Этим же постановлением Опытный завод № 100 обязывали спроектировать, изготовить и испытать совместно с Техуправлением ГБТУ до 15 октября 1943 года танк ИС, вооруженный пушкой калибра 122 мм, а до 1 ноября артсамоход на его базе (ИСУ-152).

Первым идею вооружения ИСа орудием более крупного, чем 85 мм, калибра высказал директор и главный конструктор завода № 100 Ж. Я. Котин. В начале августа 1943 года изучая итоги Курской битвы он обратил внимание на то, что из всех артсистем наиболее успешно боролась с «Тиграми» 122-мм корпусная пушка А-19 обр. 1931/37 года.

К такому же выводу пришли и конструкторы завода № 9, где был разработан и изготовлен опытный образец тяжелого противотанкового орудия Д-2 путем наложения ствола с баллистикой пушки А-19 на лафет 122-мм дивизионной гаубицы М-30. Использовать это мощное орудие предполагалось в первую очередь для борьбы с тяжелыми танками противника. Но поскольку ствол такой пушки был вмонтирован в люльку и лафет М-30 и орудие Д-2 успешно прошло испытания, реальной стала идея установки ствола А-19 в танк с применением круглой люльки, противооткатных устройств и подъемного механизма от опытной танковой 122-мм гаубицы У-11, как это было сделано при создании 85-мм пушек Д-5Т и Д-5С. Правда это было возможно только при условии введения в конструкцию орудия дульного тормоза.

Получив с завода № 100 необходимую документацию, в КБ завода № 9 быстро выполнили эскизный проект компоновки А-19 в башне танка ИС-85, который Ж. Я. Котин повез в Москву. Проект очень понравился наркому танковой промышленности В. А. Малышеву и был одобрен Сталиным. Постановлением ГКО № 4479сс от 31 октября 1943 года танк ИС со 122 мм пушкой был принят на вооружение Красной Армии. При этом заводу № 9 предписывалось изготовить к 11 ноября 1943 года танковый вариант орудия А-19 с поршневым затвором и предъявить его на испытания стрельбой к 27 ноября. Одновременно приказывалось оснастить это орудие клиновым затвором и начать его выпуск в 1944 году. Было разрешено также и изготовление опытных образцов 100-мм пушек для вооружения танка ИС.

Первый образец пушки «А-19 танковая» изготовили 12 ноября — в люльку Д-5Т установили ствол пушки Д-2 снятый с лафета М-30 с дополнительной обточкой его направляющей части до диаметра люльки. С орудия Д-2 позаимствовали и Т-образный дульный тормоз.

Государственные испытания танка ИС-122 (объект 240) прошли очень быстро и, в общем, успешно. После чего танк перебросили на один из подмосковных полигонов на котором из 122-мм пушки с дистанции 1500 метров в присутствии К. Е. Ворошилова был сделан выстрел по пустому, уже расстрелянному трофейному немецкому танку «Пантера».

Снаряд, пробив бортовую броню развернутой вправо башни ударил в противоположный лист, оторвал его по сварке и отбросил на несколько метров. В ходе испытания у пушки А-19 разорвало Т-образный дульный тормоз, при этом Ворошилов едва не погиб. После этого дульный тормоз заменили на другой — двухкамерный, немецкого типа.

Первые серийные танки ИС-85 были изготовлены в октябре 1943 года, а ИС-122 — в декабре. Параллельно со сборкой ИСов в цехах ЧКЗ вплоть до конца года продолжался выпуск танков КВ-85. В январе 1944 года цехи ЧКЗ покинули последние 40 ИС-85, после чего из его ворот во все возрастающих количествах выходили только ИС-122, оснащенные уже новым 122-мм орудием Д-25Т с клиновым полуавтоматическим затвором, за счет которого удалось немного повысить скорострельность (с 1 — 1,5 до 1,5–2 выстр/мин). С марта 1944 года дульный тормоз немецкого типа заменили более эффективным — конструкции ЦАКБ. С этого же времени танки ИС-85 были переименованы в ИС-1, а ИС-122 — в ИС-2.

Однако вопрос вооружения танка ИС-2 не был закрыт полностью. Военных не устраивали ни низкая скорострельность, ни малый боекомплект — 28 выстрелов раздельного заряжания. Для сравнения: боекомплект ИС-1 состоял из 59 выстрелов, а КВ-1с — из 114.

Кроме того, уже после первых столкновений ИС-2 с тяжелыми танками противника выяснилось, что штатный 122-мм остроголовый бронебойный снаряд БР-471 способен пробить лобовую броню «Пантеры» лишь с дистанции 600 — 700 метров. Более слабая лобовая броня «Тигра» могла быть пробита с расстояния 1200 метров, но попасть с такой дистанции в немецкий танк могли только хорошо подготовленные опытные наводчики. При обстреле немецких танков мощными осколочно-фугасными гранатами ОФ-471, имело место растрескивание сварных швов и даже отрыв лобового листа по сварке. Первые результаты боевого использования ИСов подтвердившиеся, кстати сказать, и стрельбовыми испытаниями танка на полигоне в Кубинке в январе 1944 года заставили конструкторов искать новые решения.

Впрочем, с осени 1944 года вопрос об увеличении бронепробиваемости снарядов отпал сам собой. Пушка Д-25Т внезапно начала прекрасно поражать немецкие танки. В донесениях из частей встречались описания случаев, когда 122-мм снаряд БР-471, пущенный с дистанции более 2500 м, рикошетируя от лобовой брони «Пантеры», оставлял в ней громадные проломы.

Это объяснялось тем, что с лета 1944 года немцы, ввиду острого недостатка марганца, начали использовать высокоуглеродистую броню, легированную никелем и отличавшуюся повышенной хрупкостью, особенно в местах сварных швов.

Первые боевые столкновения с танками противника выявили и недостаточное бронирование лобовой части корпуса ИСов. В начале 1944 года стойкость корпуса пытались повысить, закаливая его на очень высокую твердость, но на практике это привело к резкому увеличению корпусных деталей и удорожанию производственного процесса в целом.

При обстреле на полигоне танка ИС выпуска марта 1944 года из 76-мм пушки ЗИС-3 с дистанции 500 — 600 метров его броня проламывалась со всех сторон, причем основная часть бронебойных снарядов за броню не проникала, но вызывала образование больших масс вторичных осколков. Этим фактом также во многом объясняются значительные потери танков ИС-85 и ИС-122 в боях зимы — весны 1944 года.

В феврале 1944 года ЦНИИ-48 получил задание на проведение НИР по теме «Исследование бронестойкости корпуса тяжелого танка ИС». Проведенная работа показала, что при существующей форме лобовой части корпуса он будет гарантирован от пробития немецкими 75- и 88-мм снарядами лишь в случае применения брони толщиной не менее 145–150 мм. (то есть на 20–30 мм больше существующей).

По рекомендации ЦНИИ-48 были изменены режимы закалки, а также конструкция лобовой части корпуса. Новый корпус, с так называемым «спрямленным» носом, сохранил прежнюю толщину брони. Из лобового листа изъяли люк-пробку механика-водителя, существенно снижавшую его прочность. Сам лист расположили под углом 60° к вертикали, что обеспечило при курсовых углах обстрела ±30° непробитие его из 88-мм немецкой танковой пушки KwK 36 даже при стрельбе в упор.

Уязвимым местом оставался нижний лобовой лист, имевший угол наклона 30° к вертикали. Для придания ему большего угла наклона требовалось существенное изменение конструкции отделения управления. Однако, учитывая, что вероятность попадания в нижний лобовой лист меньше, чем в другие части корпуса, его решили не трогать. С целью усиления бронезащиты нижнего лобового листа с 15 июля 1944 года на нем между буксирными крюками начали размещать укладку запасных траков. «Уралмашзавод» перешел на выпуск бронекорпусов со «спрямленным» сварным носом в мае 1944 года, а завод № 200 начал выпускать такие же корпуса, но с литым носом с июня 1944 года. Впрочем, некоторое время танки со старыми и новыми корпусами выпускались параллельно.

Что касается башни, то существенно усилить ее бронезащиту не удалось. Спроектированная под 85-мм пушку, она была статически полностью уравновешена. После установки 122-мм орудия момент неуравновешенности достигал 1000 кг/м. Кроме того, техническое задание предполагало увеличение лобовой брони до 130 мм, что привело бы к еще большей неуравновешенности и потребовало бы внедрения нового механизма поворота. Поскольку осуществить эти мероприятия без радикального изменения конструкции башни было нельзя, от них пришлось отказаться.

Вместе с тем в процессе производства облик башни существенно изменился. Башни танков первой серии выпуска 1943 года имели узкую амбразуру. После установки пушки Д-25Т, несмотря на то, что ее люлька была такой же, как и у Д-5Т, пользоваться телескопическим прицелом стало очень неудобно.

С мая 1944 года начался выпуск башен с расширенной амбразурой, что позволило сместить прицел влево. Была также увеличена бронезащита маски орудия и толщина нижней части бортов. Командирскую башенку сместили влево на 63 мм, перископический прицел ПТ4-17 изъяли, а на его месте установили прибор наблюдения MK-IV.

На командирской башенке появилась зенитная установка крупнокалиберного пулемета ДШК (конструктор — П. П. Исаков). Вплоть до конца войны башня ИСа никаким другим существенным изменениям не подвергалась.

Напоследок хочется сказать об одной довольно распространенной ошибке, встречающейся особенно часто в западной литературе. Дело в том, что ИС-2 поздних выпусков со «спрямленным носом» почему-то называют ИС-2м. На самом деле это неверно, настоящие ИС-2м («м» означает модернизированный") появились много позже, в 1954–56 годах, после прохождения большой программы модернизации.