Опытный образец строенной пушечной установки под заводским индексом У-13 изготовили на Уралмашзаводе в период с 11 по 23 декабря 1941 года и испытали отстрелом на стенде на полигоне завода. Окончательная сборка машины, получившей обозначение КВ-7, была выполнена на ЧКЗ в начале 1942 года. Эта машина стала первой тяжелой самоходной артиллерийской установкой, созданной в СССР в годы Великой Отечественной войны. Впервые примененная на этой машине рамочная конструкция установки орудий впоследствии использовалась почти на всех советских самоходках. По сравнению с тумбовыми установками, она обеспечивала наиболее компактное размещение орудия внутри боевой рубки.

После нескольких заводских пробегов самоход КВ-7 в спешном порядке отправили в Москву. Несмотря на то что КВ-7 проектировался по заявкам военных как «штурмовой танк с массированным артогнем, способный наиболее успешно подавлять артбатареи и разрушать оборонительные сооружения противника», он не получил одобрения у представителей ГБТУ и командования Красной Армии. В качестве главных недостатков машины отмечались:

— наличие в одном блоке орудий различных калибров с различной баллистикой, что не позволяло вести прицельную стрельбу одновременно из трех орудий, так как в зависимости от дистанции до цели углы вертикального наведения орудий различны;

— при стрельбе из крайних орудий, благодаря наличию значительного расстояния между осью вращения блока орудий и осью бокового орудия, происходила большая сбиваемость наводки в горизонтальной плоскости, постоянно увеличивавшаяся в процессе стрельбы.

Своим постановлением № 111 Осс от 6 января 1942 года ГКО «отставил представленный трехорудийный образец КВ-7 и постановил вооружить КВ-7 спаренной установкой 76-мм орудий».

Первый вариант артсамохода КВ-7, вид спереди. Зима 1942 года

Строенная установка 45-мм и 76-мм орудий во время испытаний стрельбой на УЗТМ, декабрь 1941 года

Спаренная установка вооружения (заводской индекс У-14) была разработана в КБ УЗТМ в январе 1942 года конструкторами Н.В.Куриным, Т.Ф.Ксюниным и др. По первоначальному графику ЧКЗ планировал изготовить второй экземпляр КВ-7 к 5 февраля 1942 года. Однако из-за недостатка кадров и большого объема работ по обеспечению серийного выпуска КВ-1 второй экземпляр был собран только в апреле и в течение мая — июня проходил испытания.

Эту машину вооружили спаренной системой из двух 76-мм танковых пушек ЗИС-5, размещенных в общей люльке. Огонь мог вестись залпом из двух орудий или одиночными выстрелами из любой пушки. Скорострельность спаренной установки достигала 15 выстр./мин. В боекомплект входили 150 выстрелов к пушкам и 2646 патронов к двум пулеметам ДТ, размещенным аналогично первому образцу КВ-7. Эту САУ продемонстрировали высшему командованию РККА, но на вооружение не приняли. К этому времени стало ясно, что установка в танке или самоходке двух орудий не оправдана, и работы по КВ-7 прекратили.

В начале 1942 года артиллерийское производство УЗТМ было выделено в самостоятельный артиллерийский завод № 9 НКВ. Однако часть коллектива объединенного КБ была оставлена на заводе для обеспечения производства корпусов танка КВ (из этой группы летом 1942 года был образован конструкторский отдел по проектированию САУ). В течение февраля — апреля 1942 года эта оставшаяся часть КБ выполнила ряд проектных работ по созданию новых самоходных установок. В их число вошли и проекты тяжелых машин, получивших индексы У-18 и У-19.

Проект У-18 предусматривал использование в качестве базовой машины самоходной установки КВ-7, на которой вместо нескольких орудий смонтировали одну 152-мм пушку-гаубицу МЛ-20. Разработка проекта была выполнена конструкторами Г.Н.Рыбиным, К.Н.Ильиным и др. Затем изготовили деревянный макет установки в натуральную величину. Монтаж артиллерийского орудия осуществлялся в рамке и предусматривал частичное изменение его конструкции. Углы наводки по вертикали составляли от -5° до +15°, по горизонту — в секторе 15°. Хорошие баллистические качества орудия обеспечивали 152-мм бронебойным снарядам массой 48 — 51 кг, имевшим начальную скорость 550 — 650 м/с, не только надежное поражение дотов и дзотов противника, но и пробитие танковой брони толщиной до 98 мм на дистанции 1000 м. Кроме того, осколочно-фугасный снаряд имел фугасное действие в три раза больше, чем осколочно-фугасный снаряд калибра 76 мм. Проект установки У-18 получил одобрение в НКТП и ГБТУ и затем был передан Челябинскому Кировскому заводу для использования при разработке самоходной установки СУ-152.

Первый вариант артсамохода КВ-7, вид сбоку. Зима 1942 года

Второй вариант КВ-7 (с двумя 76-мм орудиями) в цехе завода N° 100. Челябинск, май 1942 года

Самоходная установка У-19 разрабатывалась весной 1942 года на базе танка КВ-1. По проекту на машине устанавливалась 203-мм гаубица Б-4 массой 12,7 т. Мощный фугасный снаряд (масса 100 кг, начальная скорость 600 м/с) являлся весьма эффективным средством для разрушения железобетонных укреплений противника. Размеры САУ с полностью забронированным боевым отделением получились слишком большими, а ее расчетная боевая масса достигала 66 т. Анализ этого проекта показал, что создание маневренной самоходной артиллерийской установки, вооруженной 203-мм орудием, — технически сложная задача, и поэтому в металле проект выполнен не был.

Проектирование тяжелых САУ велось и в научно-исследовательском отделе ВАММ им. Сталина, в котором в феврале 1942 года под руководством начальника кафедры С.Д.Давидовича разработали проект самоходной установки для артиллерийской поддержки войск при преодолении укрепленных полос обороны противника и разрушении железобетонных дотов. Машина, созданная на базе танка КВ-1, должна была вооружаться 107-мм пушкой ЗИС-6, иметь броню толщиной 150 мм в лобовой части, бортовую броню толщиной 10 мм. Этот проект отправили на ЧКЗ, где было принято решение об установке на САУ более мощного вооружения — калибра 152 мм. Таким орудием стала пушка-гаубица МЛ-20. Учитывая острую необходимость в данной самоходной установке на фронте, предлагалось изготовить небольшую серию таких машин, вооруженных пушкой-гаубицей МЛ-20, в короткие сроки — за 1,5 месяца.

15 апреля 1942 года состоялся пленум Артиллерийского комитета ГАУ РККА, на котором, помимо предложения о создании самоходно-артиллерийских установок поддержки пехоты, вооруженных 76-мм пушкой ЗИС-З и 122-мм гаубицей обр.1938 г., было признано необходимым и создание тяжелых самоходных истребителей дотов. Эти машины предполагалось вооружить 152-мм пушкой-гаубицей обр.1937 г. и использовать для прорыва обороны противника в наступательных операциях, которые командование Красной Армии планировало провести в 1942 — 1943 годах. Решение пленума Артиллерийского комитета ГАУ одобрил