Перший масовий радянський сталевий шолом СШ-36 з'явився в РККА в 1936 році, і вже до кінця року стало очевидно, що він має масу недоліків. Найбільш принциповими з них були крихкість стали і низька пулестойкость в місцях гнучкі. Спроби вдосконалення каски привели до появи ряду експериментальних зразків, деякі з них проходили військові випробування.
В СРСР роботи були спрямовані на зменшення технологічних операцій при виготовленні. Для пошуку нового складу стали використовувалися напрацювання довоєнного часу: в 1936-1940 рр. над цим спільно працювали інженери ленінградського НДІ № 13 і металургійного заводу м Лисьва (в документах називався по-різному: завод імені газети «За індустріалізацію», «ЗІ», «За Індустрію», «Імені газети Індустрія», «Індустрія», завод № 700 наркомату чорної металургії, ЛМЗ). Підсумком цих робіт стала вуглецева кремній-марганцево-нікелева сталь 36СГНА (36СГН), яка стала головною для сталевих шоломів РККА. Ця сталь на заводі отримала позначення І-1 і використовувалася не тільки для касок, а й для нагрудників. Сталь мала в складі дорогі і дефіцитні легуючі добавки, в яких з початком війни стала відчуватися нестача. Саме цим добавкам і було потрібно знайти заміну.
Навесні 1942 року було запропоновано кілька варіантів сталей для заміни І-1, причому випробування сталей-заступників робилося відразу на дослідно-валовому виробництві: з досвідченою стали випускалися величезні партії сталевих шоломів, які тут же йшли до війська. Так була прийнята випробувана в 1939 році сталь 36СГА (36 СГ), що отримала позначення І-2. Ця сталь мала в своєму складі набагато менше нікелю, ніж І-1, і незначно поступалася їй за пулестойкости. Всього пропонувалося випробувати і було випробувано 14 варіантів марок сталей, але при поліпшенні обстановки з постачанням в кінцевому підсумку повернулися до вихідної І-1.
Німецькі шоломи з зарахованими пробита (РГАЕ)
На жаль, трофейні німецькі шоломи були розібрані за типами і однаково випробовувалися все, хоча між шістьма різними моделями (M16, M17, M18, M35, M40 і M42) була істотна різниця. Зробити таке припущення дозволяє таблиця-реєстр корпусів німецьких шоломів, з якої видно, що випробовувалися шоломи різних розмірів, а в таблиці з певними на заводі № 700 і НІПСВО хімічним складом сталі і твердістю видно, що це каски різних типів. Місцями в таблиці разом з розмірами шоломів вказана заводське маркування, з чого випливає, що це були каски різних заводів.
Випробування не мали на увазі тільки визначення хімічного складу і твердості матеріалу касок. Найцікавіша їх частина - обстріл і близькі підриви боєприпасів - давала уявлення про те, чия каска краще.
Стріляти на першому етапі випробувань припускали з 7,62-мм гвинтівки Мосіна обр. 1891/1930 р патроном з наведеними зарядом (розрахованим на дальність 800, 900 і 1000 м) кулею обр. 1908 року через невеликої довжини тиру заводу № 700 і з 7,62-мм револьвера Нагана обр. 1895 г. «Наган» з дистанції 10 м.
Корпуси СШ-40 після випробувань (РГАЕ)
На другому етапі, на полігоні, стріляли з гвинтівки вже повноцінним зарядом тієї ж кулею на дистанціях 800, 900 і 1000 м, обстрілювали з ППШ бойовими патронами з дистанції 115 м, з ТТ з дистанції 65 м. Під кінець випробувань підривали 82-мм мінометні міни на відстані двох метрів.
Обстріл в тирі і на полігоні вівся по незакріплені корпусам шоломів без подтулейного пристрої з трьох сторін: лобовий, бічний і потиличної частини. Заліку в тирі підлягали тільки попадання в певну область шолома, що не зараховувалися дотичні попадання, попадання ближче 20 мм від попереднього або від заклепки / отвори для вентиляції. На полігоні вимоги до зарахованим потраплянням були м'якше через більш наближених до реальності умовах.
Глибина вм'ятин у шоломів, витримали випробування, замерялась, результати фіксувалися в двох журналах паралельного запису, до того ж в тирі заводу № 700 додатково фіксувалася швидкість кожного пострілу патроном з наведеними зарядом. Такі досить жорсткі умови випробувань дозволили об'єктивно оцінити якість продукції заводу № 700 в порівнянні з німецькими касками.
На випробування було подано СШ-40 зі сталі 36СГН 620 штук, з стали 36СГ - 298 штук, німецьких шоломів - 270 штук. Нарівні з цими шоломами були випробувані дослідні СШ-40, виготовлені за новою технологією одноперехідного штампування: зі сталі 36СГН - 100 шоломів, з 36СГ - 60. Частина СШ-40 була зроблена з потовщеними стінками.
Завдань у випробувань було кілька, вирішували цілий спектр питань:
Чи відповідають штатні шоломи СШ-40 технічним умовам? Яка порівняльна пулестойкость сталей 36СГН і 36СГ? Які переваги та недоліки у шоломів із збільшеною товщиною стінок в порівнянні зі штатними (1,14-1,22 мм проти 1,20-1,38 мм)? Яка порівняльна пулестойкость вітчизняних і німецьких шоломів? Чи достатньо відпрацьовані технічні умови на виробництво шоломів зі сталі 36СГ і чи можна їх затвердити як постійні?
Порівняльна пулестойкость СШ-40 з сталей 36СГН і 36СГ і німецьких шоломів (РГАЕ)
Після проведення випробування виявилося, що штатні шоломи СШ-40 зі сталі 36СГН повністю задовольняють технічним умовам, як військового, так і довоєнного часу. При цьому зазначалося, що ТУ військового часу в частині відбору відсотка шоломів з партії для проб слід скасувати і повернути довоєнні, так як це «є менш надійним критерієм для оцінки якостей шоломів».
В процес обстрілу було отримано влучень: з гвинтівки наведеними зарядом - 990, з гвинтівки нормальним зарядом - 462, з револьвера - 171, з ППШ - 811, з ТТ - 552.
Обстріл показав, що сталь 36СГ майже рівноцінна стали 36СГН і забезпечує пулестойкость, необхідну за діючими технічними умовами. Комісія визнала можливим застосування єдиних ТУ на сталі 36СГ і 36СГН. Вирішили, що сталь 36СГ можливо допустити до валовому виробництву нарівні з 36СГН. Технологію виготовлення СШ-40 на заводі № 700 (операції штампування, термообробки) комісія визнала правильною.
Зазначалося, що товщина стінок значно впливає на пулестойкость, і шоломи зі збільшеною товщиною стінок мають кращу пулестойкостью. Тому рекомендувалося встановити мінімальну товщину заготовки 1,20 мм, а максимальний - 1,41 мм. Це відповідало підвищенню середньої ваги корпусу СШ-40 2-го зростання на 55 грамів.
Було встановлено, що пулестойкость шоломів вітчизняного виробництва значно вище пулестойкости трофейних шоломів при всіх видах випробувань обстрілом. Це пояснили значною перевагою конструкції корпусу СШ-40, у якого, на відміну від німецьких шоломів, єдиним ослабленим місцем називався радіальний перехід від козирка до лобової стінки корпусу (смужка шириною 8-10 мм). У німецьких касок ослаблених зон виявилося значно більше, що добре було видно по місцях пробитий.