30 декабря 1939 года нарком тяжёлого машиностроения В. А. Малышев подписал приказ, которым предписывалось:
«1. Директору Кировского завода тов. Зальцману И. М. организовать на Кировском заводе производство танков КВ, предварительно устранив все дефекты, обнаруженные при испытании.
2. Приступить к серийному выпуску с 1 января 1940 года и выпустить в 1940 году 50 штук».
Опытный образец КВ находился на передовой до начала января 1940 года. Правда, в боях танк больше не участвовал. 2 января машину вернули на завод для использования в качестве образца при изготовлении установочной партии из 20 единиц. При этом первые четыре машины должны были вооружаться 152-мм гаубицами для борьбы с финскими дотами и уничтожения противотанковых препятствий. Таково было требование Военного совета Северо-Западного фронта.
Танк КВ № У-3. На корме башни хорошо видна броневая крышка люка для монтажа и демонтажа орудия.
Проект установки 152-мм гаубицы в танк разрабатывался совместными усилиями СКБ-2 и артиллерийского опытного конструкторского отдела — АОКО (завод № 172 им. Молотова) во главе с Н. В. Куриным. Ведущими инженерами были Н. Н. Ильин и Г. Н. Рыбин. Всего этот коллектив насчитывал около 20 человек. Времени на работу дали мало — всего несколько дней. Поэтому участвовавших в ней конструкторов перевели на казарменное положение и разместили на четвёртом этаже заводоуправления. Первоначально предполагалось установить в башне КВ гаубицу образца 1909/30 г. Однако предпочтение отдали более мощной и современной артсистеме М-10 — 152-мм гаубице образца 1938 г. Для её установки в танк потребовалось разработать новую башню, что и было сделано в СКБ-2 по выданным артиллеристами размерам. Высоту башни с перископом увеличили до 1790 мм. Башня имела наклонные лобовые и вертикальные бортовые листы. Кормовую часть башни выполнили из двух броневых листов, сваренных под углом друг к другу, она оснащалась люком для монтажа и демонтажа гаубицы в полевых условиях, закрывавшимся броневой крышкой, крепившейся на болтах. При этом новая башня (вместе с орудием она получила обозначение МТ-1) имела такой же диаметр погона, что и башня с 76-мм пушкой. Следует отметить, что обозначения КВ-1 и КВ-2 появились только в 1941 году, а до этого применялись названия: «танки с малой башней» и «танки с большой башней».
Первую установку МТ-1 смонтировали на первом же опытном образце КВ У-0 вместо башни с 76-мм орудием, вторую — на первом танке установочной партии У-1. 17 февраля обе машины убыли на Карельский перешеек. Характерной особенностью машины У-1 стало наличие специальной крышки на дульном срезе, предохраняющей канал ствола от пуль и осколков. Перед выстрелом эта крышка должна была открываться с помощью специальной тяги, а затем снова закрываться. Однако при первом же выстреле в тире крышку сорвало, и перед отправкой на фронт её демонтировали. Для защиты же ствола гаубицы от пуль и осколков на него надели специальные броневые кольца толщиной 10 мм (впоследствии такими кольцами оснащались орудийные стволы всех танков КВ-2).
Танк У-2 с башней машины У-0 с 76-мм орудием отправили на фронт 22 февраля, а 29-го числа — танк У-3 с установкой МТ-1. Танк У-4 с МТ-1 был готов к 13 марта 1940 года, но на боевые позиции его отправить не успели — советско-финская война закончилась.
На фронте все КВ и опытный образец танка Т-100 свели в отдельную роту, придававшуюся 13-й легкотанковой и 20-й тяжёлой танковой бригадам. Правда, проверить КВ в боевой обстановке стрельбой по дотам не удалось: главная линия обороны финнов уже была прорвана. Поэтому танки опробовали стрельбой по дотам и надолбам уже после окончания боевых действий. При этом получили хорошие результаты. Вспоминая об этих событиях, командир танка КВ «с большой башней» младший лейтенант З. Ф. Глушак из 20-й танковой бригады рассказывал:
«Препятствия на линии Маннергейма были сделаны основательно. Громадные гранитные надолбы стояли в три ряда. Чтобы проделать проход шириной 6–8 м. нам понадобилось лишь пять выстрелов бетонобойными снарядами. Пока взламывали надолбы, противник нас непрерывно обстреливал. Дот мы быстро засекли, а затем двумя выстрелами полностью разрушили его. Когда вышли из боя, насчитали на броне 48 вмятин, но ни одной пробоины».
Следует упомянуть о двух проектах на базе танка КВ, разработанных для нужд фронта. Первый — объект 212 — представлял собой 35-т тягач для эвакуации подбитых танков. Ведущим инженером проекта назначили инженера Н. В. Халкиопова. В конце февраля 1940 года проект тягача и его деревянная модель в натуральную величину были рассмотрены представителями АБТУ. Но несмотря на то, что эта машина получила высокую оценку военных, «добро» на её изготовление в металле так и не было получено.
Объект 218 представлял собой дистанционную установку для подрыва мин токами высокой частоты. Генератор токов и другое оборудование предполагалось смонтировать в корпусе танка КВ-2. Полевые испытания генератора, установленного на шасси танка Т-28, прошли в феврале 1940 года и показали неплохие результаты. Вместе с тем, стало ясно, что установка нуждается в доработке.
Компоновка и схема работы оборудования танка-тральщика объект 218 (слева и внизу).
Проектирование «218-го» шло до лета 1941 года, но после начала Великой Отечественной войны было прекращено.
Остальные шесть машин установочной партии (У-5 — У-10) изготовили в апреле — мае 1940 года. Все они имели башни с 76-мм пушками. К этому времени первоначальный годовой план производства КВ — 50 танков — резко увеличили. Начиная с июля и до конца года завод должен был изготовить 230 танков КВ, из них 130 с «малой башней» и 100 с «большой башней». АБТУ РККА, обеспокоенное тем, что танк не проходил полигонных испытаний, а у ранее выпущенных машин обнаружено много недоработок, предложило провести полномасштабные испытания КВ. Так, две машины — У-4 и У-7 в июне прибыли на полигон в подмосковную Кубинку для испытаний. Однако затем проведение испытаний было возложено на Кировский завод, и обе машины вернули обратно. 10 июня 1940 года начались заводские испытания танка У-1 в районе Ленинграда, во время которых машина прошла 2648 км. Во второй половине июля испытывался танк У-21 со 152-мм гаубицей, а в августе — У-7 с 76-мм пушкой. Пробег У-21 и У-7 составил 1631 и 2050 км соответственно. В результате у танков КВ были выявлены существенные недостатки в трансмиссии, ходовой части и двигателе.
Танк У-7 с первым образцом «пониженной» башни перед испытаниями. Сентябрь 1940 года.
Особенно много недочётов оказалось в конструкции трансмиссии, в частности, в коробке передач, надёжность работы которой оставляла желать лучшего. В ходе испытаний наблюдались повышенный износ зубьев шестерён и их поломка, возникали трудности в переключении передач в ходе движения. Кроме того, выяснилось, что при длительном движении танка на четвёртой передаче она и сопряжённая с ней вторая передача выходили из строя. Для устранения этого дефекта, начиная с 31-й машины, в конструкцию коробки передач ввели специальный замок.
Кроме того, отмечалась ненадёжность работы поворотного механизма башни, конструкция которого в основном была заимствована от механизма поворота большой башни танка Т-28 массой около 3 тонн. Масса же башни КВ-1 составляла 7 т, КВ-2 — 12 т, к тому же башни стали более неуравновешенными. В результате возникли проблемы, связанные с большими усилиями на рукоятках ручных механизмов, мощностью электромоторов для поворота башен, а также со скоростью и плавностью наведения орудий. Так, при движении танков КВ по склонам поворот башни КВ-1 в сторону был практически невозможен, не говоря уже о башне КВ-2.
