1942年，苏德战争正在如火如荼地进行，苏联红军炮兵总局布置了自行火炮的研制任务，起初的定位是用来轰击堡垒，后来演化成KV-14即SU-152自行火炮，研制时间仅仅是一个月！
大口径战车整个计划起源于1942年9月15日至10月1日的设想，当时苏联红军炮兵总局否决了双炮塔的设计方案，命令乌拉尔的100号工厂设计一种使用ML-20式火炮的自行火炮方案。
此时，车里雅宾斯克的坦克工厂都在忙着生产T-34坦克，更何况，坦克工业人民政委 И.М.萨尔茨曼在1942年9月下令集中精力增产T-34。
不过到了1942年底，著名设计师科京牵头开始起草方案，当时科京画了一张草图——KV-1S重型坦克（КВ-1С，也就是简化了结构的改进型）底盘上安装一门152毫米炮，没有炮塔转动结构，只有一个固定战斗室。设计师们画了出了布局图。但是设计师费多尔丘克和泽尔策尔发现底盘前部悬挂超载，炮管过度突出。除此之外，没有过多的分歧，主炮、底盘和主要生产设备都是现成的，设计和生产工作总量都不大，设计师们花了一个月，已经拿出了SU-152原型。
车里雅宾斯克的SU-152
1943年1月3日，炮兵总局的代表观看了几个方案。
第一个是9号工厂设计局的，底盘采用KV-1S底盘的改进型ZIK-20（ЗИК-20），本意是降低重量，但是依然达到了47-48吨，主炮也需要改变结构。苏军的代表看了图纸和战斗室模型之后，否决了这个对生产线要做许多改动的设计。
车里雅宾斯克第2特别设计局有两个方案，一是把KV-1S底盘加长450毫米，负重轮数量不变，但间距增加，从而使得底盘通过松软地形的能力也降低了。所以也被否决。
最终获胜的是他们的第二个方案，这个方案不改动KV-1S的底盘和ML-2榴弹炮，它的战斗重量是45.5吨，是3个方案中最轻的，战斗室的布局也令苏军满意，也许它仍需改进，但最符合炮兵总局的设想。
一个月交付1943年1月4日，斯大林签署了国防人民委员会会第2692号命令《关于制造基于KV-1S坦克的152毫米自行火炮》，要求很高：1月23日之前交付，31日前开始原型车试验。
第2特别设计局在接到命令之后，立即忙碌起来，1月8日就开始生产零件，11日开始切割零件，14日已经组成了战斗室的零件。
1月17日，开始把战斗室安装在KV-1S的底盘上。次日上午，原型车的框架已运抵200号工厂，同一天，工厂把发动机、变速箱、扭杆等零件安装在原型车上。
与此同时，第172工厂在紧锣密鼓地制造ML-20式152毫米榴弹炮的自行火炮版本。1943年1月11日，这门炮被命名为ML-20S，带有巨大的火炮防盾，防盾上为后座装置开了孔，正常情况下用盖子封闭，开关由液压装置控制。
ML-20
由于如果去掉炮口制退器会引起结构上的巨大变化，所以不改动主炮。根据苏军的要求，原来的后座装置拆除，改为短程后座装置，重新安装高低机和方向机。另外，主炮安装位置不是正中心，而是略微靠右的位置。
ML-20S与牵引式榴弹炮不同，它的主要功能变为直射，所以安装了T-9（TOD-9）式瞄准具，它从KT-1瞄准器改进而来，最初是为KV-2重型坦克设计的，不过T-9也只是临时装备，不久后被T-10（后来改名为ST-10）瞄准器取代，T-10是为ML-20的弹道专门设计的。
车内布局方面，由于空间有限，实际车组为5人，其中车长兼任无线电操作员。此外，KV-1S坦克的常规油箱被改为放置在战斗室右侧的480升油箱。这种布局增加了被敌军击穿的几率，不过是为了总体性能而妥协的设计。
1月23日，车体组装完成，次日，主炮安装完成。接下来要进行的是性能测试，按照计划，SU-152总共要行驶200千米，发射296发炮弹。
SU-152未能完成200千米的行驶测试——道路上覆盖着积雪，气温是零下42度，油箱里有水，导致发动机频繁停机。所以SU-152在13小时内行驶了85千米。
至于射击试验也进行了改动，没有射击296发，而是改为234发，其中100发是强装药。试验中没有发现主炮发生变形。实际射速为平均每分钟2.8发，低于预期，不过考虑到152毫米口径，这个水平相当不错了。
（战斗室上写着СМЕРТЬ НЕМЕЦКМ ОККУПАНТАМ，意思是消灭侵略者）
根据测试结果，委员会得出以下结论：
1. 基洛夫工厂、172工厂和国防人民委员第9局用1937年式152毫米炮与KV-1S坦克底盘相结合设计了一种自行火炮原型车，“莫洛托夫”172号工厂负责生产火炮部分，基洛夫工厂负责底盘部分。自行火炮原型车满足设计需求，通过了测试。
2.这种自行火炮符合红军炮兵的要求，请求按照报告第六部分A章节的建议立即投入大规模生产。
3.应当信任基洛夫工厂、172工厂和国防人民委员第9局提出的修改建议，在本年度3月15日提交炮兵委员会讨论。
与当时也在研制和生产的SU-122和SU-76相比，SU-152的改动很少。当然，委员会在一项清单中建议扩大战斗室体积，为主炮加上楔形炮闩，把油箱布置在远离战斗室的地方。不过实际上没有进行这些改动。
斯大林视察SU-152
数量与速度1943年2月14日，斯大林签署了2883号命令，计划2月生产30辆，3月生产75辆。附带的协议将每辆的费用定为26.5万卢布。由于2月的零件匮乏，实际上2月生产15辆，而3月是90辆。
1943年3月，SU-152进行了一些修改，增加了后视镜，车体右后方备了一把鹤嘴锄，另外简化了扶手和部分车体的加工，以便缩短工时。
和苏联在战时生产的许多武器一样，SU-152除了采取一些措施缩短工时，对部分工艺的简化也采取了容忍的态度。
1943年4月，SU-152这个正式名称被确立下来，到了8月，每辆的费用降到25万卢布。到9月底，SU-152进行了生产中的最后一次大改动，在战斗室后方加装通风装置。这是1943年9月8日的 新式坦克装甲车辆展示会上，斯大林亲自下令解决的。从9月23日起，SU-152的战斗室后方加装2台风扇。
可看到SU-152早期没有散热
10月，由于采用斯大林系列重型坦克底盘的ISU-152自行火炮开始测试，SU-152逐步停止生产，最后一辆SU-152于11月20日前制造完成。包括原型机在内，SU-152总产量达670辆。
编制与评价1943年2月14日，苏联国防委员会的第2889号命令规定了SU-152的编制。计划组建16个重型自行火炮团，每个团12辆SU-152，下辖6个连，每个连2辆。团部是1辆KV-1重型坦克和1辆BA-64装甲车。
这个编制的级别显然有点高，作为对比，德军装备虎式的重装甲营，一共45辆坦克，每个排4辆，营部连和连部也编有坦克。或许苏联方面是为了方便指挥，SU-152分队的指挥员定为团长而不是营长连长，从级别上就断绝了SU-152部队被轻率地投入小规模作战的可能性。
作战部队总结了SU-152的一些优点和缺点。
优点：
SU-152和SU-76不同，其电机没有问题，也没有SU-122那么拥挤，且有望远式瞄准具，非常方便。
虽然它一开始没有穿甲弹，但自库尔斯克战役首次亮相以来，即便是使用榴弹也能对德军坦克造成可怕的伤害。苏军前线部队发现，它那43千克的炮弹打在普通坦克上，让目标直接变形，打在重型坦克和坦克歼击车上，就算打不穿，也就毁坏目标的零件。有些德军官兵甚至以为遭到了170毫米加农炮（德军的K18就是此口径）的射击。而BR-540式穿甲弹，一直到1943年6月14日才开始下发。
SU-152渡河
因此，苏军称之为“动物猎手”，这也很好理解，德军各种坦克和坦克歼击车都有正式和非正式的动物绰号，比如虎式，象式，黑豹，狼（三号坦克），军马（四号坦克）之类的。
缺点：
有作战部队抱怨战斗室的视野比较差，潜望式观察镜的死角较大。另外很多自行火炮团抱怨20发备弹量实在太少了，所以自作主张又硬塞了5发进去。
另外，战斗室附近的油箱拉低了车组的战场生存率，主炮方向机也不是很成功，在某些角度下，它会抵着驾驶员的右肩和后背，让人很不舒服。
战斗室示意图
不过总的来说，SU-152自行火炮在投入战场后发挥了优秀作用，它不见得是“碉堡毁灭者”，却在坦克歼击车的角色下干得不错，在T-34/85和斯大林系列重型坦克大量装备苏军之前，是阻击德军重型战车的重要角色。
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