Он представлял собой четырехтактный 12-цилиндровый V-образный дизель воздушного охлаждения для самолетов максимальной мощностью 1000 л.с. и массой в 1150 кг (для сравнения В-2 — 750 кг). Всего до осени 1941 года Кировский завод сумел изготовить 58 М-40, а также несколько форсированных до 1500 л.с. М-40Ф.
Проект танка КВ-4 Н. Духова — именно он был принят за основу при разработке рабочего проекта этой машины. Конструктивно этот вариант напоминал несколько увеличенный «объект 223» — КВ-3. Внизу вид башни со спаренной установкой 107 и 45-мм орудий (АСКМ).
М-50 мощностью 1000 л.с. представлял собой вариант М-40, предназначенный для установки на торпедных катерах. Однако до начала Великой Отечественной войны серийное производство этих двигателей так и не было организовано.
Получив задание на проектирование сверхтяжелых танков КВ-4 и КВ-5, начальник СКБ-2 Ж.Я. Котин подошел к решению этой задачи довольно оригинальным способом. Прекрасно зная, что опыта подобных работ на Кировском заводе не было, он поставил это на конкурсную основу и привлек к проектированию КВ-4 всех инженеров своего конструкторского бюро. Следует добавить, что по настоянию военных, в тактико-технические требования на КВ-4 внести ряд изменений — предусматривалось добавить в качестве дополнительного вооружения еще 45-мм пушку и огнемет.
В десятых числах апреля 1941 года в СКБ-2 начались работы по проектированию КВ-4. Все авторы с большим энтузиазмом принялись за дело. Задание, полученное ими, было довольно трудным: установка сразу двух пушек и никогда не применявшаяся на отечественных танках 125-130-мм броня требовали усиления шасси, а также обуславливали резкое повышение массы танка. Творческая мысль участников проектирования не ограничивалась, и проектанты этим широко пользовались. Исходя из заданных характеристик, они разработали и выдвинули довольно пеструю гамму идей. По массе предполагалось строить 80-, 90- и даже 100-тонные танки. Самый «легкий» из проектов удался инженеру Н. Духову — 82,5 т. Самый тяжелый получился у конструктора Г. Крученых — 107 т.
Компоновочные решения тоже были весьма различны: предлагались двухбашенные варианты со 107-мм орудием в основной башне, и 45-мм — в малой, размещенной на крыше основной, или с малой башней, установленной перед основной, в передней части корпуса. Были и однобашенные варианты со спаренными 107 и 45-мм орудиями, а также проекты с размещением 107 или 45-мм пушек в корпусе казематным способом. Один автор отказался от установки второй пушки, поместив основное 107-мм орудие в обыкновенной танковой башне, придав ей в плане круглую форму.
Вид в плане варианта КВ-4 Н. Духова — на чертеже показаны элементы механического подъема выстрелов к 107-мм пушке (АСКМ).
По бронированию тоже было немало оригинальных предложений. Так, некоторые авторы избрали способ бронирования башни таким образом, чтобы погон углублялся в корпус, что исключало заклинивание снарядов. Предлагались башни танка, имевшие в плане форму ромба с закругленными углами, или необычную фигурную форму с установкой в ней двух пулеметов ДТ и 45-мм пушки на оригинальной турельной установке, позволяющей стрелку вести огонь, не высовываясь из люка.
Пять проектировщиков двигатель и трансмиссию установили в передней части корпуса, что для тяжелых танков было необычным решением, а инженер Н. Цейц предложил разместить двигатель в корме, а трансмиссию — в носовой части. Л. Переверзев предложил ведущую пару катков в корме машины вынести из корпуса и укрепить на кронштейнах, что давало некоторую экономию забронированного объема, вместе с тем делало особо уязвимым этот важнейший узел машины.
Анализ сохранившихся чертежей (в распоряжении автора имеется 20 вариантов проекта танка КВ-4 из выполненных в 1941 году 27) свидетельствует, что многие из проектов содержат ценные, с конструкторской точки зрения, решения.
Работы по КВ-4 были завершены в начале мая 1941 года. 9 мая директор Кировского завода И. Зальцман подписан приказ о премировании ряда инженеров за проведенную ими работу по проектированию КВ-4:
Укладка боеприпасов к 107-мм пушке ЗиС-6 танка КВ-4, разработанного Н. Духовым с элементами механического подъема снарядов (АСКМ).
Проект танка КВ-4, предложенный конструкторами К. Кузьминым, П. Тарапатиным и В. Таротько (АСКМ).
«1. По рассмотрении 27 проектов машины КВ- 4, представленных СКБ-2, давших ряд исходных решений для разработки новых боевых машин, отмечаю проекты направленные на увеличение огневой мощи огня танка, а также проект, учитывающий производственные возможности завода и его экономику — использующий агрегаты серийных машин.
2. Утверждаю для КВ-4 проект, предусматривающий использование в основном агрегаты танка КВ-3».
Проектом, о котором идет речь в приказе, был вариант инженера H.Л. Духова. Он получил первую премию — 5000 рублей, и именно его вариант был впоследствии взят в качестве основного при разработке детальных чертежей КВ-4.
Вторую премию — 3000 рублей — получил вариант трех конструкторов К.И. Кузьмина, В.И. Торотько и Мицкевича, представивших довольно оригинальный проект танка.
Третьим — 2800 рублей — стал проект КВ-4 инженера Н.В. Цейца.
Кроме того, премии получили еще восемь человек: А.С. Ермолаев и Л.E. Сычев (по 2000 рублей), Н.Ф. Шашмурин (1500 рублей), К.И. Буганов и Г.Н. Москвин (по 1000 рублей) и Л.Н. Переверзев, В. Бычков и Каливода (по 500 рублей).
Ниже приводится краткое описание и характеристики двадцати вариантов танка КВ-4, предложенных конструкторами СКБ-2.
Вариант танка КВ-4, предложенный конструкторами Д. Павловым и Д. Григорьевым с размещением моторного отделения в середине корпуса (АСКМ).
Проект КВ-4 Н.Л. Духова. Вариант, спроектированный Духовым, оказался самым легким из предложенных. За основу конструктор взял корпус танка КВ-3, работы над которым в то время велись в СКБ-2. Однако из-за увеличения массы машины ходовую часть пришлось удлинить — теперь она была восьмикатковая (на борт). Башня по конструкции напоминала увеличенную башню танка Т-220.
В своем проекте Духов предложил два варианта заряжания 107-мм пушки. В первом это производилось вручную, а во втором предусматривались специальные рычажные устройства, обеспечивающие заряжающему механический подъем выстрела на линию заряжания, после чего он вручную досылался в зарядную камору.
Также вместо пулемета ДТ в лобовом листе корпуса предусматривался вариант установки огнемета.
Проект КВ-4 Н.Л. Духова имел следующие характеристики: масса — 82,5 т, длина — 8,15 м, ширина — 3,79 м, высота -3,153 м, клиренс — 0,5 м, удельное давление -0,85 кг/см2, бронирование — лоб корпуса 130 мм, борт, корма, башня 125 мм, крыша, днище 40 мм, вооружение — спаренная установка 107 и 45-мм пушек в башне, два пулемета ДТ (в лобовом листе корпуса и специальной башенке на крыше башни), боекомплект — 55 выстрелов к 107-мм, 130 к 45-мм, 5544 патронов к ДТ, мощность двигателя — 1200 л.с., скорость — 40 км/ч, запас хода -150-200 км, экипаж — 6 человек.
Проект КВ-4 К. И. Кузьмина, П. С. Тарапатина и В.И. Таротько. При разработке этого варианта общее руководство осуществлял инженер К.И. Кузьмин, специалист по бронекорпусам. Ему помогали выпускники Индустриального института П.С. Тарапатин и В.И. Таротько. Их вариант КВ-4 представлял двухбашеную машину, в главной башне которой (с ограниченными углами поворота) размещалась 107-мм пушка, а в вынесенной наверх малой, кругового обстрела — 45-мм орудие.
