В первые несколько месяцев Великой Отечественной войны проявилось множество преимуществ и недостатков советского оружия и военной техники. Что-то показывало превосходные результаты, а показатели других типов в боевой обстановке не оправдывали ожиданий. К примеру, существующие танки, в том числе и тяжелые КВ-1, не всегда справлялись с возлагаемыми на них задачами. Бронирование и ходовые качества были достаточными, но порой не хватало огневой мощи. Войскам была нужна новая бронемашина, имеющая более серьезное вооружение. Кроме того, бойцы были бы не прочь получить танк с удобным боевым отделением.
Осенью 41-го решить все возникшие проблемы собрались на Челябинском Кировском заводе. Конструкторы Л.И. Горлицкий и Н.В. Кудрин инициировали начало работ по созданию нового танка. Проект получил название «Объект 227» или КВ-7. В качестве основы для новой бронемашины была взята уже освоенная в серии ходовая часть танка КВ-1. Компоновку исходного танка решили не изменять и так же размещать боевое отделение в средней части бронекорпуса. Куда большие проблемы возникли с вооружением. На осень 1941 года самым большим калибром среди всех имевшихся танковых пушек обладали 76-миллиметровые Ф-34 и ЗиС-5. Однако, как выяснилось из боевого применения танков Т-34 и КВ-1 в первые месяцы войны, они были недостаточным оружием для тяжелого танка прорыва. У челябинских инженеров не было возможность ждать новое орудие большего калибра. Пришлось обходиться имеющимися типами вооружений.
Сначала поступило предложение оснастить «Объект 227» сразу тремя 76-мм пушками ЗиС-5. По мнению предложивших это конструкторов, батарея из трех пушек могла бы дать новому танку достаточную огневую мощь, не требуя при этом значительного перестроения производства и логистики. Однако три 76-мм орудия никак не получалось вписать во вращающуюся башню. После ряда безуспешных попыток перекомпоновать боевое отделение или башню инженеры решили отказаться от последней. По новому предложению три ЗиС-5 должны были располагаться в неподвижной бронированной рубке. Таким образом, КВ-7 становился не танком, но самоходной артиллерийской установкой. Конструкторы с ЧКЗ не ставили своей целью точное соблюдение терминологии и продолжили работы по теме «227» уже в виде САУ.
Тем не менее, даже отказ от вращающейся башни не дал практически никакого толку в деле оснащения новой САУ тремя пушками ЗиС-5. Размер казенников и противооткатных устройств пушек требовал не только убрать поворотный механизм, но и расширить рубку до неприличных размеров – ее боковые стенки в таком случае должны были быть чуть ли не за уровнем внешних обводов гусениц. Само собой, после такого результата предварительного проектирования три ЗиС-5 были отвергнуты за бесполезностью. Второй вариант вооружения самоходки КВ-7 предполагал установку одной 76-мм пушки Ф-34 и двух 45-мм 20К. Все три орудия предлагалось устанавливать на одном опорном блоке, обозначенном индексом У-13. На единой раме монтировалась общая люлька с тремя «комплектами» креплений для противооткатных устройств. Конструкция У-13 позволяла одновременно производить нацеливание всех трех пушек как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях. Рассматривалась возможность обеспечения каждой пушки собственными средствами наведения, но такая возможность значительно усложняла конструкцию. Примечательно, что при проектировании КВ-7 впервые в нашей стране была создана т.н. рамочная система крепления орудия.
Впоследствии аналогичные механизмы будут применяться почти на всех советских самоходках того времени. Рамочное крепление имело большие преимущества перед ранее применявшимся т.н. тумбовым, в первую очередь, в эргономическом аспекте. Использованный узел крепления У-13 позволял наводить все три пушки в пределах 15° в стороны от продольной оси в горизонтальной плоскости и от -5° до +15° в вертикальной. Прицеливание пушек Ф-34 и 20К производилось при помощи телескопического прицела ТМДФ-7. Дополнительное вооружение самоходки состояло из трех пулеметов ДТ. Два из них размещались в шаровых установках в лобовом листе корпуса и кормовом листе рубки. Кроме того, в распоряжении экипажа из шести человек был еще один аналогичный пулемет, который в случае необходимости можно было использовать в качестве запасного или зенитного. Боекомплект самоходки составлял 93 76-мм снаряда, 200 45-миллиметровых, 40 дисков для пулеметов и 30 гранат.
Бронированная рубка изготовлялась из катаных бронелистов с толщиной от 75 мм (лоб) до 30 мм (крыша). Лоб и борта рубки располагались под углами к вертикальной плоскости. Маска пушек имела толщину 100 миллиметров и была выполнена подвижной. Кроме того, зазор между маской и листами рубки оснащался дополнительными щитками. Конструкция бронекорпуса ходовой части танка-основы КВ-1 не претерпела каких-либо изменений, кроме доработок для установки рубки. На опытном экземпляре КВ-7 с тремя пушками устанавливался 12-цилиндровый дизель В-2К мощностью 600 лошадиных сил. Трансмиссия была полностью скопирована с КВ-1. Похожим образом дело обстояло с топливной системой, подвеской, гусеницами и т.д.
Сборка первого опытного экземпляра САУ проекта «Объект 227» была завершена уже в декабре 41-го. Тогда же начались испытания. Ходовые качества новой самоходки не сильно отличались от танка КВ-1 – сказалась примененная ходовая часть и новый двигатель. А вот на пробных стрельбах возникли серьезные проблемы. Как оказалось, самоходка КВ-7 просто не могла одновременно вести огонь из всех трех орудий, что не позволило производить более 12 выстрелов в минуту. По причине разных калибров и мощностей боеприпасов каждая пушка или, как минимум, каждый тип пушек требовал отдельного прицела. Таким образом, один прицел ТМДФ-7, предназначенный для использования с пушкой Ф-34, не справлялся со своими обязанностями. Еще одна проблема конструкции выяснилась при стрельбе из крайних 45-миллиметровых пушек. Из-за особенностей креплений системы У-13 выстрел из пушки 20К сдвигал все орудия и сбивал наводку. Наконец, единая система креплений для всех трех пушек не позволяла одновременно обстреливать более одной цели. Было решено продолжить модернизацию этого варианта КВ-7 для повышения эффективности огня.
САУ КВ-7 имела неплохое пулемётное вооружение — в лобовой бронеплите корпуса и тыльной бронеплите рубки в шаровых установках монтировались два 7,62-мм пулемёта ДТ. Ещё один ДТ укладывался внутри боевого отделения и мог использоваться как зенитный, если возникала такая надобность. Боекомплект ко всем ДТ составлял 3591 патрон.
Второй вариант КВ-7 вооружался двумя 76,2-мм орудиями ЗиС-5 в установке У-14, схожей по конструкции с У-13. Скорострельность достигла 15 выстрелов в минуту; пулемётное вооружение было сохранено, но по сравнению с первым вариантом изменения коснулись укладки боекомплекта. Он составлял 150 унитарных выстрелов к орудиям, 2646 патронов к ДТ и 30 ручных гранат Ф-1.
КВ-7 оснащалась четырёхтактным V-образным 12-цилиндровым дизельным двигателем В-2К мощностью 600 л. с.. Пуск двигателя обеспечивался двумя стартерами СМТ-4628 мощностью 6 л. с. каждый или сжатым воздухом из двух резервуаров ёмкостью 5 л в боевом отделении машины. КВ-7 имела плотную компоновку, при которой основные топливные баки объёмом 600—615 л располагались и в боевом, и в моторно-трансмиссионном отделении.
Все приводы управления трансмиссией — механические. При эксплуатации в войсках наибольшее число нареканий и рекламаций в адрес завода-изготовителя вызывали именно дефекты и крайне ненадёжная работа трансмиссионной группы, особенно у перегруженных танков КВ выпуска военного времени. Практически все авторитетные печатные источники признают одним из самым существенных недостатков танков серии КВ и машин на его базе низкую общую надёжность трансмиссии в целом.
Подвеска машины — индивидуальная торсионная с внутренней амортизацией для каждого из 6 штампованных двускатных опорных катков малого диаметра по каждому борту. Напротив каждого опорного катка к бронекорпусу приваривались ограничители хода балансиров подвески. Ведущие колёса со съёмными зубчатыми венцами цевочного зацепления располагались сзади, а ленивцы — спереди. Верхняя ветвь гусеницы поддерживалась тремя малыми литыми поддерживающими катками без резиновых бандажей. Механизм натяжения гусеницы — винтовой; каждая гусеница состояла из 86—90 одногребневых траков шириной 700 мм и шагом 160 мм.
Электропроводка в САУ КВ-7 была однопроводной, вторым проводом служил бронекорпус машины. Исключение составляла цепь аварийного освещения, которая была двухпроводной. Источниками электроэнергии были генератор ГТ-4563А с реле-регулятором РРА-4576А мощностью 1 кВт и четыре последовательно соединённые аккумуляторные батареи марки 6-СТЭ-144 общей ёмкостью 288 А·ч.
Полученный боевой опыт только подтвердил изначально плохую обзорность из танка КВ-1. Поэтому для устранения этого недостатка САУ КВ-7 сразу же оснащалась значительным числом средств наблюдения. В крыше броневой рубки устанавливались шесть призменных смотровых приборов, защищённых броневым прикрытием. Ещё двумя такими приборами оснащались рабочие места механика-водителя и стрелка из курсового пулемёта. Второй вариант КВ-7 несколько отличался от первого по средствам наблюдения — вместо части призменных смотровых приборов рабочие места командира и наводчика оснащались перископическими приборами с поворачивающейся головкой, защищённой броневым колпаком.
Для ведения огня самоходка оснащалась прицелом ТМФД-7. Шаровые установки пулемётов ДТ могли оснащаться телескопическим прицелом ПУ от снайперской винтовки.
В конце весны 42-го вопрос судьбы «Объекта 227» вышел на высший уровень. В ходе обсуждения результатов испытаний и перспектив самоходки в качестве вооружения для Красной Армии прозвучала фраза, которая поставила крест на ее принятии на вооружение. Кто-то из военного руководства Советского Союза спросил: «Зачем нужно две или три пушки? Одна, но хорошая будет гораздо лучше». Ряд источников приписывает эти слова товарищу Сталину. Однако другие советские военачальники тоже не видели в проекте КВ-7 каких-либо преимуществ перед имеющейся техникой. Установка более мощных орудий также вряд ли могла сделать КВ-7 перспективной системой. По результатам обсуждения в верхах проект был закрыт. Первый экземпляр «Объекта 227», оснащенный тремя орудиями, был разобран и в дальнейшем использовался в качестве платформы для испытаний другой техники. КВ-7-II с двумя пушками ЗиС-5 долгое время стоял в одном из цехов ЧКЗ, став в некотором роде музейным экспонатом.
