Prehod Rdeče armade na aktivne ofenzivne operacije konec leta 1942 je pokazal potrebo po njeni opremi z mobilno topništvo posebne moči. Za boj proti močnim bunkerjem in uničenje utrjenih stavb med mestnimi bitkami včasih celo vlečeni topniški sistemi kalibra 152, 4 mm niso bili dovolj. Za rešitev takšnih težav je Rdeča armada imela vlečeno havbico B-4 mod. 1931, vendar je bilo njeno napredovanje na položaj za neposredni ogenj zelo nevarno za pištolo, posadko in traktor. Poleg tega nizka hitrost premikanja B-4 na pohodu ni dovoljevala uporabe haubice med hitrimi in globokimi udarci, usmerjenimi globoko v sovražnikovo obrambo.
V skladu s temi premisleki je ZSSR že leta 1942 pripravila osnutek zasnove za postavitev havbice B-4 na popolnoma oklepno samohodno pištolo, ki pripada razredu jurišnih pušk. Samohodno pištolo je bilo načrtovano ustvariti na podlagi tanka KV-1, ta projekt je bil označen kot U-19. Projektna teža razvitega vozila je bila 60 ton, kar je postalo nevzdržno breme za že tako preobremenjen in nezanesljiv prenos težkega tanka KV-1. Druga omejitev takšnega ACS je bil majhen kot nagiba havbice, ki ni dovoljeval uporabe njene sposobnosti za vodenje nameščenega ognja na največjem dosegu z zaprtih položajev. Projekt je bil preklican.
Jeseni 1943 se je GAU spet vrnil k ideji o ustvarjanju ACS velike in še posebej velike moči. Glavna oborožitev samohodne topniške enote naj bi bila 203-mm havbica mod. 1931, katerega proizvodnjo v boljševiški tovarni so načrtovali leta 1944. V tej odločitvi ni nič čudnega, saj je izbrani topniški sistem odlikoval visoka smrtnost in če bi bila Rdeča armada nameščena na goseničnem podvozju, bi imela na voljo mobilno uničujoče orožje velike moči. Po ukazu ljudskega komisarja za oborožitev DF Ustinova je bil novembra 1943 razpisan natečaj za izdelavo nove samohodne puške, ki je prejela poluradno oznako "Vityaz".
Nekaj tednov pozneje so njihove tovarne za novi ACS predstavile tovarne # 100 NKTP, Uralmash Design Bureau in TsAKB. Prva med njimi je bila samohodna puška s prikolico, v katero je bilo načrtovano postaviti del streliva. Na nek način je bil ta projekt podoben francoskemu GPF 194, le moč ACS je bila večja.
Projektni biro Uralmash je za tekmovanje hkrati predstavil dve možnosti: 203-mm havbico B-4 na podvozju tanka KV-1S (posodobitev U-19 ACS) in 203-mm havbico ali dve 152-mm havbice, nameščene na podvozju dveh SU-122 ACS. Neposredno pred streljanjem je bilo predlagano povezovanje šasije, medtem ko so priprave na strel trajale do 40 minut v primerjavi z 20 minutami za projekt, ki ga je predlagal obrat št. 100 NKTP.
Hkrati dela tovarn št. 100 in oblikovalskega biroja Uralmash predvidoma niso našla ustrezne podpore članov komisije, saj jih je odlikovala povečana tehnološka zahtevnost projektov. Posledično je bil odobren le projekt TsAKB pod indeksom C-51. ACS S-51 je bil izdelan na osnovi tanka KV-1S. Kmalu je bilo ugotovljeno, da ima podvozje rezervoarja nezadostno dolžino nosilne površine in ga je treba izboljšati. Predlagano je bilo spremeniti podvozje in ga razširiti na 7 ali 8 cestnih koles. Hkrati je bilo treba izvesti precej velikih izboljšav, število proizvedenih ACS pa bi komaj preseglo več deset, zato je bilo sklenjeno, da se zamisel o vzpostavitvi proizvodnje novega podvozja opusti. Končna odločitev je vključevala namestitev topniškega sistema na nespremenjeno podvozje tanka KV-1S, kar ni bila najboljša možnost.
Oblikovalske lastnosti
Samohodna pištola S-51 je bila samohodna pištola odprtega tipa-popolnoma oklepno telo samohodne puške je delovalo kot nosilec samohodne puške za težko havbico B-4, ki je bila odprto nameščena nanjo. Oklepni trup samohodnih pušk je bil izdelan iz valjanih oklepnih plošč debeline 75, 60 in 30 mm, tako kot prvotni trup tanka KV. Rezervacije so bile diferencirane in neprepustne za topove. Sprednje oklepne plošče so imele racionalne kote nagiba. V premcu trupa je bil voznikov sedež, pa tudi strelivo in njegovi nosilci, preostala posadka havbic je bila zunaj oklepnega trupa. Prenos in motor ACS sta bila na krmi. Na dnu trupa je bila nameščena loputa za zasilni izhod iz vozila.
Glavno oborožitev samohodnih pušk S-51 naj bi bila spremenjena 203,4-mm havbica B-4. Haubica je bila odprto nameščena na streho oklepnega trupa in je imela navpične vodilne kote v razponu od 0 do 60 stopinj, sektor vodoravnega vodenja je bil 40 stopinj (20 v vsako smer). Višina strelne črte je bila pri streljanju na tarčo z višino 3 m enaka 1070 metrov. Domet neposrednega strela je bil 6,9 km, največji strelni doseg 18,26 km. Strel iz haubice je bil izveden z ročnim mehanskim sprožilcem. Pištola B-4 je bila opremljena z batom, hitrost streljanja havbice pa je bila 1 strel v 1, 25-2, 5 minutah. V strelnem položaju je bil izračun pištole prekrit z masivnim oklepnim ščitom, ki so ga med pohodom odstranili, cev havbice pa se je premaknila nazaj v zloženi položaj.
Strelivo za havbice je bilo sestavljeno iz 12 nabojev ločenega polnjenja. Naboji in granate so bili shranjeni v oklepnem trupu samohodnih pušk, uresničena je bila tudi možnost njihove oskrbe s tal. Samohodne puške S-51 so lahko izstrelile celotno paleto streliva iz havbice B-4, ki je vključevala betonske in visoko eksplozivne granate, težke 100 kg. Visokoeksplozivne školjke F-623, F-625 in F-625D so imele začetno hitrost 575 m / s, betonska G-620 in G-620T pa pospešena do 600-607 m / s.
ACS S-51 je bil opremljen s štiritaktnim 12-valjnim dizelskim motorjem V-2K v obliki črke V z močjo 600 KM. Motor se je zagnal z zaganjalnikom ST-700 (moč 15 KM) ali s stisnjenim zrakom, ki je bil nameščen v dveh 5-litrskih jeklenkah ob straneh avtomobila. Rezervoarji za gorivo s skupno prostornino 600-615 litrov so bili nameščeni v oklepnem trupu vozila v motornem prostoru in krmilnem prostoru.
Prenos ACS je bil mehanski in je vseboval: večdiselno glavno sklopko iz suhega trenja "jeklo po ferodu"; 2 stranski sklopki z več ploščami s trenjem jeklo na jeklu; 4-stopenjski menjalnik z dosegom (8 naprej in 2 nazaj); 2 vgrajena planetarna menjalnika. Med testi je bilo ugotovljeno nezanesljivo delovanje prenosnika S-51 ACS. To dejstvo je postalo še ena potrditev teze, da so napake pri prenosu ostale ena glavnih pomanjkljivosti, ki so bile značilne za vse tanke in oklepna vozila serije KV, ki temeljijo na njem.
Podvozje samohodne pištole je ponovilo podvozje tanka KV-1S. ACS je imel posamezno vzmetenje torzijske palice za vsako od 6 cestnih koles (premer 600 mm) na vsaki strani. Nasproti vsakega valja je bil na telo privarjen omejevalnik gibanja ravnotežja vzmetenja. Lenivci so bili spredaj, zadaj pa pogonska kolesa z odstranljivimi zobatimi platišči menjalnika. Zgornji del proge so podpirali 3 majhni nosilni valji.
Na splošno podvozje, motor in trup serijskega tanka KV-1S niso doživeli nobenih sprememb. Stolp je bil razstavljen iz rezervoarja, namesto njega je bila na odprti voziček nameščena haubica B-4. Ker je teža S-51 ACS (težka skoraj 50 ton) presegla težo serijskega tanka s popolnoma opremljeno kupolo, so bile vozne lastnosti vozila precej povprečne.
Usoda projekta
Prvi vzorec samohodnih pušk S-51 se je februarja 1944 začel s tovarniškimi testi, testi so bili izvedeni po skrajšanem programu. Hkrati je bilo zanimanje za projekt samohodnih pušk velike moči tako veliko, da so samohodno pištolo, ne da bi čakali na njihovo uradno dokončanje, prenesli v ANIOP. Tu so se v celoti pokazale vse velike pomanjkljivosti tega stroja. Zaradi visoke ognjene črte se je ACS pri streljanju zelo močno zibal in se po vztrajnosti vrnil s stranskim premikom. V primeru, da je bil kot dviga pištole dovolj velik, je bil odmik haubice tako močan, da posadka ni mogla ostati na svojih mestih. Vse to skupaj je privedlo do porušenja cilja in velikega razprševanja med streljanjem (namestitev odpiralcev je bila potrebna) in povzročilo neprijetnosti posadki ACS. Poleg tega je bilo podvozje tanka KV-1S slabo prilagojeno namestitvi tako močnega orožja.
Primerjava vseh podatkov, pridobljenih med preskusom, je ocenila, da je S-51 še vedno mogoče poslati v množično proizvodnjo, vendar se ta rešitev v praksi ni uresničila. Prvič, to je bilo posledica dejstva, da je bila proizvodnja tankov KV -1S končana decembra 1942 - torej je bilo mogoče pridobiti potrebno podvozje za novo ACS le s predelavo proizvedenih serijskih tankov. Druga pomembna težava je bila odsotnost samih havbic B-4, katerih sprostitev ni bila nikoli uporabljena.
Tudi v monografiji M. Kolomietsa, ki je posvečena tanku KV, je omenjen ACS podobne zasnove, vendar oborožen s 152, 4-milimetrskim topom Br-2. Ta ACS je bil preizkušen julija 1944 v bližini Leningrada in celo postavilo se je vprašanje o začetku proizvodnje na osnovi tankov IS jeseni 1944. Toda ta projekt ni bil izveden, po koncu vojne pa so se nadaljevali poskusi s superzmogljivimi samohodnimi puškami. Takrat so že potekala dela na ustvarjanju topništva velikega kalibra, ki bi lahko izstreljevalo granate z jedrskim eksplozivom. Serijska samohodna pištola te vrste je že postala dokaj sodobna samohodna pištola 2S5 "Hyacinth".
