Основные силы КБ (около 7 человек) раскинуты на инициативные работы завода – гусеничный плавающий танк и гусеничный сухопутный танк с мотором ЗИС-101. По своим тактико-техническим характеристикам эти танки не удовлетворяют требованиям армии.
Работы по изготовлению опытных образцов двигателей Д-180 и Д- 200 для разведывательных танков не ведутся, ставя под угрозу выпуск опытных образцов».
Проект нового танка был готов в декабре 1937 года и направлен на рассмотрение в АБТУ РККА. В своей пояснительной записке к проекту Н. Астров писал:
«Предлагаемый эскизный проект является попыткой в возможно полной мере удовлетворить выданным требованиям. Однако совмещение всех перечисленных выше требований в одной машине в полном объеме оказалось невыполнимым. В ряде величин проект отступает от требований, являясь, таким образом, компромиссным решением поставленной задачи».
Схема устройства гребного винта плавающего танка Т-40.
Гребной винт: 1 – карданный вал, 2 – кожух карданного вала, 3 – колпак кардана, 4 – корпус винта, 5 – вал гребного винта, 6 – карданный шарнир, 7 – шпонка вала.
Проект машины 101 (Т-39) представлял собой танк массой 7-7,5 т с броней толщиной 6-13 мм. Из-за сильно возросшей массы танка (по сравнению с заданной в тактико-технических требованиях) конструкторы отказались от создания плавающей машины и ограничились только колесно-гусеничным ходом. Ввиду отсутствия дизеля подходящей мощности в качестве двигателя предполагалось использовать звездообразный авиамотор МГ-31Ф в 250 л.с., спроектированный в НИИ ГВФ под руководством М. Косова (МГ-31Ф выпускались малой партией и использовались главным образом на экспериментальных образцах самолетов). Воздух для охлаждения засасывался через боковые карманы корпуса в трансмиссионное отделение и, «проходя мимо цилиндров мотора, выдувался в прямоугольное отверстие за башней, перекрытое броневыми жалюзи, управляемые из танка и защищенные сеткой». Горючее размещалось в трех бензобаках: вдоль бортов и под полом боевого отделения. Вооружение танка состояло из 12,7-мм пулемета ДК и 7,62-мм ДТ в башне. Боекомплект размещался на стенках и полу боевого отделения и в отделении управления рядом с водителем. Большая часть боекомплекта к пулемету ДК укладывалась в специальном кольцевом желобе под погоном башни, который при повороте башни вращался вместе с ней.
Схема охлаждения двигателя плавающего танка Т-40.
Схема охлаждения двигателя: 1 – воздухоприток, 2 – водяной насос, 3 – вентилятор, 4 – радиатор, 5 – жалюзи, 6 -входной патрубок для забортной воды, 7 – гребной винт, 8 – выходное отверстие для забортной воды, 9 – масляный радиатор, 10 – масляный насос, 11 – двигатель.
При проектировании бронекорпуса танка Т-39 конструкторы использовали опыт работ по опытной машине Т-43-2, однако бортовые листы пришлось расположить вертикально: «Наклонные борта, вызывая серьезное утяжеление подвески и корпуса, требовали значительного (до 300 мм) уширения корпуса, не говоря уже об усложнении танка. Вместе с тем, возможные углы наклона листов равны 12-15 градусам и только частично – больше. Таким образом, повышение пулестойкости, достигаемое ими, нельзя назвать значительным». Комиссия АБТУ РККА, рассмотревшая проект Т-39, пришла к выводу, что он не удовлетворяет требованиям, предъявляемым для легкого разведывательного танка. Основным недостатком было признано отсутствие возможности преодолевать водные преграды на плаву. Поэтому в апреле 1938 года АБТУ РККА выдало тактико-технические требования на разработку нового плавающего разведывательного танка. Согласно заданию, КБ завода № 37 должно было спроектировать машину массой не более 4,8 т, с экипажем из двух человек, имевшую броню до 13 мм и вооруженную 12,7- и 7,62-мм пулеметами. Из-за отсутствия дизельного двигателя подходящей мощности предполагалось использовать импортный автомобильный двигатель «Додж», серийное производство которого под индексом ГАЗ-11 должен был наладить Горьковский автомобильный завод.
Схема установки вооружения (12,7-мм пулемет ДШК; 7,62-мм пулемет ДТ) в башне легких танков семейства Т-40.
Установка вооружения: 1 – магазин пулемета ДТ, 2 – шаровая установка, 3 – маска, 4 – пулемет ДТ, 5 – оптический прицел ТМФП, 6 – пулемет ДШК, 7 – рукоятка перезаряжания, 8 – ремень рукоятки, 9 – рычажок выключения поворотного механизма, 10 – поворотный механизм башни, 11 – налобник, 12 – маховичок, 13 – подъемный механизм маски, 14 – рукоятка стопора башни.
В августе 1938 года комиссия АБТУ РККА рассмотрела эскизный проект и макет будущего танка. Проект получил одобрение, и КБ завода № 37 приступило к детальной разработке новой боевой машины. Новый танк получил заводское обозначение: 010, а уже в документах Автобронетанкового управления значился Т-40.
Танк проектировался с двумя различными вариантами подвески – рессорно-балансированной по типу тягача «Комсомолец» и торсионной.
Любопытно, что в проектировании опытного танка Т-40 активно участвовал конструктор П.Шитиков, предлагавший свой вариант машины «с несущими-ведущими колесами». В протоколе совещания конструкторов завода № 37 с участием представителей АБТУ РРКА и 8-го Главного управления Наркомата среднего машиностроения, состоявшегося 19 июля 1939 года, по этому поводу сказано следующее:
«По 40-й машине нами было запроектировано два варианта – один вариант делал Астров, второй Шитиков. После эскизного проектирования оба варианта были подвергнуты обсуждению. Приняли вариант 40-й машины Астрова, после чего все силы были брошены на ее проектирование.
Что касается проекта с несущими- ведущими колесами, то в 1934 году строили подобную машину, которая не была принята, так как мотор был маломощным. После этого тов. Шитиков долго занимался этим проектом, но вследствие плохих результатов машина была выброшена на слом. Тов. Шитиков в данном проекте опять хочет протащить свою ходовую часть, которая была забракована на 43-й машине, как конструкторами, так и представителями АБТУ. Так как машина Шитикова по сравнению с Т-40 преимуществ не имеет, постройка ее нецелесообразна».
Проектирование танка 010 закончилось в конце 1938 года и чертежи сразу же передали в производство. К весне 1939 года первые образцы машины были закончены сборкой.
Новый танк значительно отличался от своих предшественников – плавающих танков Т-37 и Т-38.
Схема бронирования танка Т-40.
В первую очередь по-новому сконструировали корпус танка – для повышения запаса плавучести заметно увеличили его высоту, а для повышения остойчивости придали ему трапециевидную в поперечном сечении форму с уширенной верхней частью. Экипаж, состоящий по- прежнему из двух человек, размещался в машине по продольной схеме: механик-водитель – в передней части боевого отделения (в отделении управления), почти по оси танка, что улучшало наблюдение по курсу и по обоим бортам; стрелок- командир – в башне с вооружением, установленной по центру бронекорпуса за водителем, с заметным, на 250 мм, смещением к левому борту. Силовой агрегат располагался продольно, максимально близко к правому борту, маховиком двигателя вперед, причем доступ к наиболее ответственным и уязвимым частям двигателя – агрегатам системы питания – был возможен изнутри боевого отделения после снятия бронеперегородки. Трансмиссия и механизмы поворота, как и прежде, находились в носовой части машины, что хорошо сочеталось с передним расположением ведущих звездочек. В кормовой части корпуса, по бортам, размещались два бензобака по 100 л каждый, справа за двигателем – радиатор и теплообменники. В нижней части кормы, в специальной гидродинамической нише корпуса, устанавливались гребной винт и водоходные рули, причем винт, в отличие от Т-38, хорошо защищался от возможных внешних повреждений. Центр водоизмещения корпуса так соотносился с центром тяжести, что на плаву машина имела небольшой и даже полезный дифферент на корму и была сбалансирована в поперечном направлении. Были приняты и специальные меры для улучшения водоходности танка: создана гидродинамически благоприятная (попутная) форма корпуса; введен откидной волноотражатель в носу; высоко подняты воздухопритоки, прикрытые колпаком, жалюзи и приборы наблюдения; полностью герметизированы все крышки, люки и заслонки. Это позволяло танку уверенно преодолевать водные преграды с быстрым течением и с большим, до 3 баллов, волнением, практически обеспечив его непотопляемость в этих условиях. Но на всякий случай экипаж снабжался спасательными поясами.