Во избежание задержки в разработке проекта и выпуске рабочих чертежей предписывалось дальнейшие работы по проекту вести с использованием итальянской системы ПМЗ, КБ-4 предлагалось также провести расчеты по американской системе и форсировать сравнительные опыты с масштабными и натурными отсеками обеих систем, дабы на основании их принять окончательное решение о типе ПМЗ для следующих кораблей. Постановлением КО от 11 мая была подтверждена дата закладки 15 июля и установлен срок окончания постройки головного корабля — 1942 год. 2 июня на заседании КО было принято решение о присвоении закладываемому кораблю наименования «Советский Союз» и об установлении срока окончания техпроекта 23 — к 1 сентября 1938 года. Закладка на Балтийском заводе головного линкора была осуществлена в срок, а сам «окончательный техпроект» продолжал дорабатываться. Стандартное водоизмещение корабля возросло до 58 500 т, а полное до 64 500 т. В проекте учли подавляющее большинство поправок и замечаний, содержащихся в соответствующих правительственных постановлениях и решениях УМС.
Бронирование корабля КБ-4 проработало в двух вариантах, различающихся, в первую очередь, толщинами брони главного пояса и траверзов. В I (традиционном) варианте главный броневой пояс толщиной 380-мм на разных своих участках по длине корабля, согласно расчетам, на одних и тех же курсовых углах пробивался 406-мм снарядом с разных дистанций вследствие непараллельности обводов борта диаметральной плоскости (образующих с ней разные углы на различных по длине участках). Так, например, у миделя он не пробивался, начиная с 75 кбт, а в районе первой башни ГК. — только со 102 кбт. Во II (рекомендуемом КБ-4) варианте благодаря утолщению (до 390–420 мм) брони в районе носовых погребов с приведением ее к приблизительной эквивалентности с защитой в средней части, главный броневой пояс по всей своей длине на курсовых углах 40–50° и носовой траверз цитадели (с учетом другого бронирования носовой оконечности) на всех курсовых углах не пробивался 406-мм снарядом с дистанций свыше 88–84 кбт.
«Важным и неожиданным» для КБ-4 и НИВК (с мая 1938 года — НИИ-45 НКОП, а с 1939 года — ЦНИИ-45 НКСП) отступлением от задания явилось снижение скорости полного хода до 27,5 уз (и только при форсаже ГЭУ — 28,5 уз), что выяснилось при проведении в мае 1938 года в Севастополе испытаний катера-модели корабля, выполненной в масштабе 1:10. Они показали падение пропульсивного коэффициента против установленного НИВК ранее (0,497 вместо 0*55). Тот же результат дали и самоходные испытания модели в опытовом бассейне НИИ-45.
В соответствии с заданием на корабле предусматривалась установка трех рулей: среднего и двух бортовых. Обеспокоенное полученным в проекте дифферентом на корму, КБ-4 внесло предложение об отказе от среднего руля. Как показали испытания самоходной модели КМ-2, в случае повреждения и заклинивания слабо защищенного среднего руля (только противоосколочная броня) бортовые рули не смогут вывести корабль из циркулядии, созданной заклиненным средним рулем, в то же время, при переходе от трех рулей к двум, диаметр циркуляции при их полной перекладке (на 35°) возрастет с 3,18 длин корабля до 4,0, что являлось вполне допустимым.
В заключении УК РККФ от 4 ноября 1938 года было отмечено, что «зенитной артиллерии недостаточно», и предлагалось добавить в корме две 100-мм двухорудийные артустановки в башенноподобных щитах. Было предложено также «принять схему ступенчатого бронирования борта в районе носовых башен ГК, расположив бронеплиты не горизонтально, а вертикально».
После рассмотрения проекта Главным военным советом (ГВС) НК ВМФ 22 ноября 1938 года, вышло решение НК ВМФ по проекту 23, которым, в частности, предлагалось:
— принять II вариант бронирования (то есть с дифференциацией толщин брони по длине корабля);
— броневые плиты главного пояса расположить вертикально в один ряд;
— обеспечить скорость полного хода не менее 28 уз;
— подтвердить расчетами и испытаниями катера-модели возможность снятия среднего руля;
— для облегчения корабля и ввиду невозможности одновременного старта двух самолетов оставить одну катапульту;
— за счет отказа от второй катапульты и от среднего руля с его бронированием, а также от носовой дымаппаратуры, усилить кормовой сектор зенитной артиллерии установкой двух спаренных 100-мм двухору-дийных систем по разработанному для легких крейсеров проекту (то есть в башенноподобных щитах) с хранением боезапаса в кранцах для отражения двух атак (по 50 выстрелов на ствол).
ГВС НК ВМФ постановил представить окончательный технический проект для утверждения в КО и предложить НКОП доработать технический проект по решениям ГВС к 1 мая 1939 года.
Нарком Военно-Морского Флота Н.Г.Кузнецов, 1939 г.
Естественно, что в 1938 году элементы корабля утверждены правительством не были. В начале января следующего года нарком ВМФ М.П. Фриновский докладывал В.М. Молотову о ходе работ по проекту 23, отметив, что «вследствие значительных недоработок техпроект не является окончательным. Однако выпуск рабочих чертежей и постройку кораблей… следует форсировать».
Доработка проекта в ЦКБ-4 (так с начала 1939 года стало называться бывшее КБ-4 Балтийского завода) продолжалась и к лету того же года удалось решить, в основном, большинство отмеченных выше вопросов, включая повышение скорости полного хода на 0,5 уз (за счет разработки новых винтов), внедрения новой системы бронирования с вертикально расположенными броневыми плитами (так называемый «частокол») и других, кроме размещения на корабле двух дополнительных 100-мм артустановок, от чего ЦКБ-4 категорически отказывалось. Окончательный технический проект 23 и основные элементы корабля были утверждены постановлением КО при СНК СССР от 13 июля 1939 года. В процессе проектирования стандартное водоизмещение по сравнению с ТТЗ от августа 1936 года выросло в 1,25 раза (59 150 вместо 45 000-47 000 т), скорость полного хода понизилась (28 вместо 30 уз), уменьшилась и дальность плавания технико-экономическим ходом (5580 вместо 6000–8000 миль). Вертикальное бронирование корабля за счет удвоения высоты главного пояса стало более мощным, а суммарная толщина горизонтального снизилась (с 260 до 230 мм), хотя распределение толщин брони по палубам и стало более рациональным. Артиллерия ГК и ПМК изменений по сравнению с ТТЗ практически не претерпела. В то же время зенитная артиллерия по сравнению с ТТЗ оказалась серьезно ослабленной (восемь 100-мм орудий вместо 12 и 32 37-мм вместо 40).
Незадолго перед утверждением проекта новый (назначенный 24 июня 1939 года) нарком ВМФ Н.Г. Кузнецов подписал «Замечания по материалам пр. 23, представленным НКОП на рассмотрение КО..», в которых, в частности, отмечалось, что в этих материалах не оговорено требование ВМФ иметь на заложенных линкорах по две дополнительные 100-мм артустановки Б-54 в корме, так как без них зенитное вооружение корабля является недостаточным. Кроме того, Кузнецов считал необходимым увеличить и дальность плавания линкора, тем более что емкость топливных цистерн позволяла это сделать. Однако эти замечания не нашли отражения в Постановлении КО от 13 июля 1939 года. Н.Г. Кузнецов не сдавался и добился включения этих своих требований в Постановление КО от 14 января 1941 года.
Всего, таким образом, в 1937–1939 годах было последовательно разработано пять технических проектов линкора «А» (проект 23), причем последний из них корректировался почти полгода. С назначением в 1939 году Б.Г. Чиликина главным инженером ЦКБ-4 исполнение обязанностей главного конструктора проекта 23 было возложено на В. В. Ашика (утвержден в этой должности в 1940 году).