Первый опытный образец танка А-34. Обращает на себя внимание гнутый лобовой лист корпуса, отсутствовавший на серийных машинах
Утром к танкам подошла большая группа партийных и государственных деятелей – И. В. Сталин, В. М. Молотов, М. И. Калинин, Л. П. Берия, К. Е. Ворошилов и другие. Начальник ГАБТУ Д. Г. Павлов отдал рапорт. Затем слово дали М. И. Кошкину. Несмотря на принятые лекарства, он не мог сдержать душившего его кашля, чем вызвал недовольные взгляды И. В. Сталина и Л. П. Берии. После доклада и осмотра танки разъехались: один – к Спасским, другой – к Троицким воротам. Не доезжая до ворот, они круто развернулись и понеслись навстречу друг другу, эффектно высекая искры из брусчатки. Проделав несколько кругов с поворотами в разные стороны, танки по команде остановились на прежнем месте. Новые машины понравились вождю, и он распорядился, чтобы заводу № 183 была оказана необходимая помощь по устранению имевшихся у А-34 недостатков, на которые ему настойчиво указывали замнаркома обороны Г. И. Кулик и Д. Г. Павлов. Причём последний смело сказал Сталину: «Мы дорого заплатим за выпуск недостаточно боеспособных машин».
После кремлёвского показа танки направились на НИБТПолигон в Кубинку, где, в частности, были проведены их испытания обстрелом из 45-мм пушки. После попадания в башню двух снарядов с дистанции 100 м разрушились стёкла и зеркала смотровых приборов, оторвался налобник прицела, а также нарушились сварные швы по контурам бронировок смотровых приборов и у днища ниши башни. В результате деформации погона башню заклинило. Правда, находившийся в танке манекен остался цел, а заведённый перед обстрелом двигатель продолжал работать. Было принято решение увеличить толщину днища ниши башни с 15 до 20 мм и усилить болты крепления кормового люка.
Помимо испытаний обстрелом, проводились и ходовые испытания. Танки преодолевали подъёмы в 15-16° со снежным покровом до 1,5 м. При этом отмечались низкие сцепные качества гусениц. Силой удара танки ломали отдельно стоящие сосны диаметром до 700 мм. При испытании герметичности корпуса танка от проникновения горящей жидкости были получены лучшие, по сравнению с другими танками, результаты.
В заключение было отмечено, что обе машины А-34 соответствуют предъявляемым требованиям и превосходят состоящие на вооружении РККА танки. Но без устранения отмеченных недостатков (перечень из 86 пунктов) танк А-34 не мог быть запущен в серийное производство.
31 марта 1940 года состоялся осмотр первого опытного образца танка А-34 и было проведено совещание, на котором присутствовали нарком обороны К. Е. Ворошилов, его заместитель Г. И. Кулик, начальник АБТУ Д. Г. Павлов, нарком среднего машиностроения И. А. Лихачёв, его заместитель А. А. Горегляд и главный конструктор М. И. Кошкин. В итоге был подписан протокол № 848 о постановке танка Т-34 (А-34) в серийное производство на заводе № 183 и СТЗ. При этом указывалось на необходимость при серийном изготовлении предусмотреть увеличение забронированного объёма башни с целью более удобного размещения членов экипажа. Башню следовало увеличить без изменения углов наклона броневых листов и увеличения диаметра погона. Рацию требовалось перенести из башни в корпус. Государственной комиссии по испытаниям танка поручалось в пятидневный срок утвердить чертежи Т-34 для производства в 1940 году.
Опытный образец среднего танка А-34 во время испытаний на НИБТПолигоне в Кубинке. Март 1940 года
Завершающим этапом испытаний стало их возвращение своим ходом на завод в апреле 1940 года. По прибытии машин в Харьков после 3000 км пробега при разборке обнаружился ряд дефектов: подгорели тормоза и ферродо на дисках главных фрикционов, появились трещинки на вентиляторах, обнаружились сколы на зубьях шестерён коробок передач. В КБ прорабатывали ряд вариантов по устранению дефектов. Однако всем было ясно, что гарантийный пробег в 3 000 км без дефектов (даже после исправлений) А-34 не пройдёт.
Летом 1940 года над Т-34 и вовсе начали сгущаться тучи. Дело в том, что на полигон в Кубинку поступили два танка Pz.III, закупленные в Германии после подписания пакта о ненападении. Результаты сравнительных испытаний немецкого танка и Т-34 оказались неутешительными для советской боевой машины.
Т-34 превосходил «тройку» по вооружению и броневой защите, уступая по ряду других показателей. Pz.III имел трёхместную башню, в которой были достаточно комфортные условия для боевой работы членов экипажа. Командир имел удобную башенку, обеспечивавшую ему прекрасный обзор, у всех членов экипажа имелись собственные приборы внутренней связи. В башне же Т-34 с трудом размещались два танкиста, один из которых выполнял функции не только наводчика, но и командира танка, а в ряде случаев и командира подразделения. Внутренней связью обеспечивались только два члена экипажа из четырёх – командир танка и механик-водитель.