Первые полигонные испытания (с начала выпуска КВ) на НИ полигоне АБТУ КА прошли 11 -12 мая и 15 мая 1940 г. Танки КВ №У-4 с «большой» башней и №У-7 с «малой» башней, вооруженный 76-мм пушкой (Л-11), из-за наличия большого количества дефектов прошли всего 77 и 113 км соответственно.

На обоих танках в результате неудовлетворительной работы системы охлаждения температура воды и масла доходила до 120°С, вызывая перегрев двигателя. Низкая эффективность работы воздухоочистителя привела к быстрому забиванию его пылью, пробуксовка главного сцепления к выходу его из строя. Особо отмечалось неудобное размещение системы вооружения и боеукладки. Вызвала серьезные нарекания компоновка места механика-водителя. Отсутствие регулировки сиденья и неудачное расположение рычагов управления приводили к тому, что при движении танка с закрытыми люками механик-водитель упирался лицом в смотровой прибор.

Установка 152,4-мм гаубицы на танке КВ №У-4 повлекла за собой увеличение его боевой массы на 10 т. При низкой степени отработанности базового шасси это не могло не отразиться на его работоспособности. Кроме того, условия работы экипажа в боевом отделении танка, оснащенного 152,4-мм гаубицей с выстрелами раздельного заряжания (с массой бетонобойного и морского фугасного снарядов, соответственно, 40 и 51 кг) вызвали немало нареканий. По мнению специалистов полигона, требовалось кардинально пересмотреть конструкцию «большой» башни. В результате оба танка не прошли полигонных испытаний и были отправлены на завод для устранения дефектов.

Тем не менее, ход работ по изготовлению первых 20 установок 152,4-мм гаубиц обр. 1938 г. (М-10) в танках КВ обсудили на техническом совещании 5 июня 1940 г. Принятым решением подтверждалась возможность монтажа Кировским заводом качающейся части и подъемного механизма гаубицы, полученных с завода №172 им. Молотова, в башне танка КВ по чертежам первоначальных опытных образцов установки МТ-1 с внесением отдельных изменений. Чертежи, предназначенные для приемки 20 МТ-1, предлагалось представить в Артком к 12 июня. Последующие установки по заказу 1940 г. следовало выпускать по чертежам МТ-1 – проект №402, переделанным ЛКЗ и согласованным с чертежами валового производства 152,4-мм дивизионной гаубицы обр. 1938 г. (М-10).

В ходе испытаний танк №У-1 свободно сломал две ели диаметром 570 и 600 мм. 19 июля 1940 г.

Танк КВ-2 с «большой» башней в первоначальной конфигурации.

В основном выпуск рабочих чертежей этой установки завершили к 10 июня 1940 г. В тот же день на Кировском заводе состоялось техническое совещание с представителями Арткома ГАУ и завода №172, на котором согласовали распределение обязанностей между двумя заводами и порядок производства опытных образцов с указанием соответствующих сроков.

Кировский завод был обязан выслать заводу №172 рабочие чертежи установки (проект №402) не позднее 15 июня 1940 г., но фактически их отправили 17 июня. Одновременно на завод №172 откомандировали инженера- конструктора Е.Н. Рыбина для окончательной увязки чертежей и необходимых консультаций.

Первый пробег в ходе заводских испытаний КВ №У-1 с «большой» башней состоялся 10 июня 1940 г. по маршруту Ленинград – Красное Село – деревня Виллози. 29-км маршрут, пролегавший по асфальтовому и булыжному шоссе, был в целом успешно преодолен за 2,5 ч при средней технической скорости 14,4 км/ч. Время вынужденной остановки составило 10 мин и не было связано с ходовыми характеристиками машины: из-за непроверенного перед выездом параметра воздушного давления пушка скатилась до упора в заднюю стенку башни. После установки пушки на место и зарядки компрессора воздухом движение танка возобновилось.

До завершения испытаний 29 июля 1940 г. КВ прошел 2648 км, из них 83 км – заводская обкатка, 2565 км – заводские испытания. Запас хода танка (по топливу) по шоссе составлял 256 км, по маслу – 187 км, по целине – 162 км и 92 км соответственно. Пробеги танка по шоссе с асфальтовым, щебеночным и булыжным покрытием выполнялись по маршруту Красное Село – Ропша – Кипень – Русско-Высоцкое – Красное Село. Проводились также испытания на проселочных дорогах, лесных просеках с пнями и пересеченной местности, изрезанной рвами и покрытой валунами. Средние скорости движения и запас хода танка по горючему соответствовали заданным требованиям. Необходимо было увеличить емкость масляной системы, приведя ее в соответствие с обеспечением запаса хода по горючему.

Особо тяжелые неприятности случились 20 июня 1940 г. Определение средних скоростей движения танка проводили на проселочной разбитой дороге в сухую, жаркую погоду, в условиях высокой запыленности. С самого начала пробега экипаж обратил внимание на рост температуры двигателя (воды и масла). Тем не менее, обеспечив приемлемый температурный режим, испытания продолжили. Через 36 км, во время вынужденной остановки для регулировки главного фрикциона, обнаружили выброс масла из сапуна двигателя. Движение возобновили и завершили круг через 23 км с пониженным до 1 атм. давлением масла. При осмотре воздушного фильтра выяснилось, что за время движения (5,5 ч) он полностью забился пылью. После обслуживания фильтра испытания продолжили, но через 40 мин вновь резко повысилась температура, нарушилась регулировка главного фрикциона и вышел из строя левый стартер. На устранение неисправностей потратили 50 мин и вновь вернулись на маршрут. Через 20 мин, когда падение давления масла стал сопровождать и «подозрительный стук мотора», испытания пришлось прервать из-за поломки шестого левого торсиона подвески.

Танк доставили на базу буксиром для замены двигателя. Осмотром было установлено, что за 1 ч 17 мин работы двигателя фильтр (после обслуживания) вновь полностью забился пылью (в нем обнаружили сухую и промасленную пыль массой 3,5 кг). Таким образом, в ходе пробега в первой половине дня двигатель функционировал практически без предварительной очистки воздуха, что и привело к его выходу из строя. Требовалось срочно спроектировать новый работоспособный воздушный фильтр. Для обеспечения надежной эксплуатации замененного двигателя воздушный фильтр временно установили в башне, обеспечив забор воздуха через открытый люк. Кроме того, для снижения запыленности на входе в воздушный фильтр при размещении его на штатном месте увеличили ширину крыльев машины (до ширины гусеницы), прикрепили брезентовые фартуки к передней части крыльев и увеличили ширину заднего отражателя воздуха, отработанного системой охлаждения.

Пробеги при температуре наружного воздуха +20 – +30°С выявили также напряженный температурный режим работы двигателя, что свидетельствовало о необходимости срочной доработки системы охлаждения. Следовало обеспечить нормальную работу двигателя при температуре наружного воздуха до +40"С.

По предварительным оценкам, установленный в танке двигатель В-2-К по мощности обеспечивал нормальную динамику движения, оказался надежным и при нормальном обслуживании мог работать в танке более 100 ч. Требовалось довести эту цифру до 200 ч, чтобы моторесурс двигателя соответствовал сроку службы танка.

Вертикальная стенка высотой 1,2 м была преодолена с третьей попытки. 29 июля 1940 г.

Танк КВ №У-4 с «большой» башней. Май 1940 г.

Максимальную скорость танка определили на мерном километровом участке асфальтового шоссе. Она составила 37,8 км/ч. 23 июля 1940 г. на маршруте Ленинград – Красное Село – Виллози протяженностью 29 км (включал асфальтовое и булыжное шоссе) получили оперативную среднюю скорость движения 21,5 км/ч.