Колонна тракторов СТЗ-5 с пехотой движется к фронту. Пригород Москвы, 1941г.
СТЗ-5 поздних выпусков на сдаточной площадке Сталинградского тракторного завода. Весна 1942 г.
Задний мост с бортовыми фрикционами и тормозами (дополнены общим ножным приводом) вместе с конечными передачами полностью заимствовались от СТЗ-З, что оказалось очень важным при их совместном массовом производстве. Ходовая часть была более приспособленной к движению с высокими скоростями: введены обрезиненные опорные и поддерживающие катки и мелкозвенчатая гусеница с вдвое уменьшенным шагом. Ведущая звездочка осталась прежней, а потому быстро изнашивалась. На картере заднего моста под платформой устанавливался вертикальный кабестан с тросом длиной 40 м для подтягивания прицепов (при раздельном преодолении тяжелых участков), самовытаскивания трактора и буксировки других машин. Тяговое усилие кабестана составляло 4000 кгс, хотя мощность двигателя позволяла развивать до 12 000 кгс, но это было небезопасно для прочности трактора. Такое довольно простое и эффективное устройство вполне заменяло лебедку, которая уже тогда считалась обязательной для каждого артиллерийского тягача, кроме легкого. Кабина имела открывающиеся передние и боковые стекла, а также регулируемые жалюзи в передней и задней части — для организации ее проточной вентиляции; в противном случае летом температура здесь от нагрева массивным двигателем достигала 50°.
В 1939 году специально для СТЗ-5 на Харьковском тракторном заводе был построен дизельный двигатель Д-8Т (транспортный) мощностью 58,5 л.с. при 1350 об/мин, рабочим объемом 6,876 л, со стартерным запуском (затем — с пусковым двигателем СТЗ). Но из-за присущих ему недостатков и технологических трудностей в производство он не пошел.
В 1937 году были выпущены первые 173 транспортных СТЗ-5, в 1938-м —136, в 1939-м —уже 1256 и в 1940 году—1274. В артиллерийских частях они буксировали артсистемы массой до 3400 кг, в том числе 76-мм полковые и дивизионные пушки, 122-мм и 152-мм гаубицы, а также 76-мм (позже и 85-мм) зенитные орудия.
Скоро в РККА СТЗ-5 стал наиболее распространенным и доступным артиллерийским тягачом, успешно работавшим во всех климатических зонах СССР. Летом 1939 года машина проходила армейские испытания в районе города Медведь Новгородской области. Были определены параметры ее геометрической проходимости: ров — до 1 м, стенка — до 0,6 м, брод — до 0,8 м. Это же подтвердили испытания СТЗ-5, проведенные в 1939 — 1940 годах на НИБТПолигоне ГАБТУ КА.
Средне-техническая скорость движения тягача с прицепом по шоссе в составе батареи достигала 14 км/ч; в составе полка — 11 км/ч; по грунту — 10 км/ч. При эксплуатации сильно сказывалось его сельскохозяйственное происхождение: из всех отечественных машин этого назначения он имел самую плохую проходимость, небольшую удельную мощность, узкую колею (выбранную для работы с четырехкорпусным плугом), малый клиренс, недостаточные сцепные возможности гусениц с мелкими грунтозацепами высотой всего 35 мм, значительное удельное давление на грунт из-за малой ширины траков, сильную продольную раскачку при движении на больших скоростях — стоял даже вопрос о добавлении пятого опорного катка для увеличения базы (амортизаторы тогда еще не применялись). На зимних обледенелых дорогах сцепления гусениц с грунтом было недостаточно для устойчивого движения.
Расположение органов управления в кабине:
1 — положение рычагов управления бортовыми фрикционами при полном торможении трактора; 2 — рычаги управления бортовыми фрикционами; 3 — рычаг переключения передач; 4 — ручной акселератор; 5 — рычажок воздушной заслонки; 6 — педаль муфты сцепления; 7 — педаль и защелка ножного тормоза; 8—рычажок опережения зажигания
СТЗ-5 с 85-мм зенитной пушкой 52К образца 1939 года на улице освобожденного Витебска. 1944 г.
Однако выносливость тягача не вызывала сомнений — он дважды (в ноябре — декабре 1935 года и в марте — апреле 1939-го) совершал безостановочные пробеги Сталинград — Москва и обратно без поломок и недопустимых износов. Дополнительные испытания СТЗ-5, проведенные в НАТИ летом-осенью 1943 года, показали низкие тяговые свойства машины. При движении на высшей, пятой передаче максимальное тяговое усилие на крюке не превышало 240 — 270 кгс, что позволяло тягачу уверенно работать без прицепа или тянуть его только по хорошим дорогам с подъемами до 1,5 — 2°. При этом запас тяговых усилий оказался крайне незначительным (2 — 6%) и при перегрузке скорость резко падала. Поэтому приходилось работать в основном на четвертой (нагрузка на крюке — 585 кгс) и на третьей (нагрузка — до 1230 кгс) передачах. Движение в условиях бездорожья или при буксировке тяжелых прицепов было возможно только на второй передаче (тяговое усилие — 2720 кгс). Отмечался также очень низкий коэффициент сцепления гусениц с грунтом (f = 0,599).