Обсуждение предложенных проектов показало, что переход к выпуску танков по первым двум вариантам приводил к полной остановке производства Т-34 на 2-3 месяца, при этом сложность башни возрастала неимоверно. Третий вариант в целом удовлетворял требованиям по ликвидации тесноты боевого отделения и слепоты танка, но также требовал изменения конструкции корпуса, остановки производства на довольно большой срок, так как это приводило фактически к выпуску нового танка.

Последние дни 1940 г. ознаменовались тем, что в академии ВАММ РККА по заданию начальника АБТУ Д. Павлова были выполнены три проекта планетарной трансмиссии для Т-34. Установка этой трансмиссии позволяла, по расчетам, увеличить среднетехническую скорость движения танка по пересеченной местности на 5-7 км/ч, преодолевать подъемы с углом возвышения в 45°, увеличить поворотливость танка, особенно на мягком грунте, и резко снизить сложность управления танком.

Рассмотрение проектов трансмиссии состоялось в начале декабря 1940 г., и еще до нового года была выбрана трансмиссия, разработанная под руководством преподавателя академии военинженера 2-го ранга А. Благонравова. Эта трансмиссия разрабатывалась с использовванием конструкции трансмиссии немецкого танка PzKpfw III и имела 6 передач переднего хода и 3 заднего, но была значительно конструктивно упрощена и доработана. Согласно распоряжению наркома среднего машиностроения завод № 183 должен был к 1 апреля 1941 г. разработать рабочие чертежи трансмиссии, и не позднее 15 мая изготовить два образца и к 15 августа провести заводские испытания в танках Т-34.

В ходе январского расширенного совещания 1941 г. НКСМ и АБТУ по улучшению качества и совершенствованию конструкции Т-34 было принято решение:

1. Допустить увеличение массы танка до 27,5 т вместо 26 т, утвержденных ранее.

2. Вместо двигателя В-2 перейти на установку в танке двигателя В-2К мощностью до 600 л.с. и испытать в танке двигатель В-2М с новой системой очистки воздуха.

3. Начиная с танка № 451 перейти на вооружение его 76,2-мм пушкой Ф-34 взамен Л-11.

4. Начиная с танка № 751 перейти на увеличенный боекомплект 100 выстрелов вместо 77, утвержденных ранее.

5. Увеличить толщину крыши и передней части днища танка с 16 мм до 20 мм.

6. Ввести в танк Т-34 новый люк механика-водителя с двумя наблюдательными приборами и произвести в течение года замену в прежде выпущенных танках старых люков новыми.

7. Разработать и испытать вариант танка с торсионной подвеской и уширенной башней (переход на торсионную подвеску позволял увеличить объем боевого отделения на 17-20% и довести запас топлива до 750 л, а вес подвески снизить на 300-400 кг).

8. Гусеничную цепь цевочного зацепления перенести в вариант Т-34 с торсионной подвеской.

С этого момента стало окончательно ясно, что удовлетворить всем пожеланиям по улучшению Т-34 в рамках существующей машины невозможно, и вскоре было санкционировано создание принципиально нового танка.

Один из первых проектов Т-34 с торсионной подвеской, 1940-1941 гг.

Те же и Ф-34

20 ноября 1940 г. на испытания танка Т-34 была подана новая 76,2-мм пушка Ф-34, созданная в ОКБ-92 группой П. Муравьева под общим руководством В. Грабина по заказу ГАУ. Разработка пушки была начата согласно договору от 2 июня 1940 г. для вооружения "среднего танка нового типа" для "борьбы с живой силой и противотанковой артиллерией на больших расстояниях, а также средними и тяжелыми танками новых типов, защищенных броней 40-60 мм". Согласно требованиям НКСМ, выдвинутым на основании решения КО при СНК и ЦК ВКП(б) от 13 июня 1940 г., для вооружения нового среднего танка требовалось 76-мм орудие с баллистикой пушки Ф-22 (длина ствола – 50 калибров). Приказом по НКВ № 164 сс от 14 июня 1940 г. заводу № 92 предписывалось начать испытания нового орудия с полевого станка с 1 сентября 1940 г.

Для ускорения разработки П. Муравьев и В. Норкин использовали задел по эскизному проекту 76,2-мм танковой пушки большой мощности Ф-27, разработанной в инициативном порядке в начале 1940 г., а также документацию на уже освоенное в серии орудие Ф-32. Несмотря на то что прототипом при разработке всех указанных орудий являлась пушка Ф-22, новая танковая пушка отличалась от нее не только установкой, а от серийной танковой Ф-32 (выпуск которой велся на Кировском заводе) не только длиной ствола. Была значительно снижена трудоемкость изготовления казенника. В частности, вместо механообработки введено фасонное литье, штамповка, точечная сварка, уменьшено количество легирующих металлов в пользу углеродистой стали.

С 15 по 25 сентября 1940 г. орудие Ф-34 проходило программу заводских испытаний с полевого станка (от орудия Ф-22 УСВ). 1 октября опытное орудие было установлено в башне танка БТ-7А и поступило на 2-й этап заводских испытаний – обкатку. По требованиям технологического характера в сентябре 1940 г. длина ствола орудия Ф-34 была уменьшена до 41 калибра, и в таком виде оно рассматривалось для установки в башню танка Т-34.

14 ноября НКО был издан приказ № 0320 "О проведении полигонно-войсковых испытаний 76,2-мм танковой пушки завода № 92, установленной в танк Т-34".

Отчет о завершении заводских испытаний отправился в НКВ и ГАУ 20 ноября, а поскольку никаких серьезных недоработок в конструкции пушки найдено не было, то 21 ноября орудие предстало перед приемочной комиссией НКО.

В тот же день на Гороховецком полигоне начались испытания орудия Ф-34 в башне танка Т-34 с экипажем 14-й тд. За три дня из опытного орудия было выпущено 2807 снарядов с максимальной скорострельностью до 5 выстр/мин. При этом отказов в работе орудия обнаружено не было и пушка Ф-34 рекомендовалась для принятия на вооружение.

Испытания опытного образца 76,2-мм пушки Ф-34 в башне танка Т-34, 1940 г.

В ходе устранения недостатков, выявленных при испытаниях, с 26 ноября по 17 декабря в конструкцию пушки были внесены следующие изменения: изготовлен новый цилиндр тормоза, кожух; добавлена специальная трубка для упрощения наполнения накатника жидкостью; для уравновешивания укороченного орудия сделаны вырезы в стенках гильзоулавливателя.

В начале декабря 1940 г. заседание КО при СНК и ЦК ВКП (б) приняло решение, одним из пунктов которого предписывалось заводу № 92 начать валовый выпуск орудий Ф-34 для танка Т-34 образца 1941 г. с 1 января 1941 г. с отгрузкой первых 300 экземпляров в марте 1941 г. Решение было составлено очень оригинально, так как на нем вроде бы принимался в массовое производство танк Т-34 второй серии, вооруженный Ф-34, но вопрос о принятии на вооружение самой Ф-34 решен не был, хотя поднимались вопросы не только о ее производстве и установке на танк, но и вопросы ремонта орудий в войсках и т.д.