Практически параллельно с проектированием М3 началась разработка нового танка, в котором предполагалось устранить недостатки последнего, в частности неудачное размещение 75-мм пушки, и, одновременно, максимально использовать существующие узлы и агрегаты. Тактико-технические требования к новой боевой машине были сформулированы командованием танковых войск армии США уже к 31 августа 1940 года. Однако начало проектирования пришлось отложить, так как конструкторы были сильно загружены работой над чертежами и технологической документацией по М3. Реально работа над новым танком началась 1 февраля 1941 года.
Базовое шасси М3, включая нижнюю часть корпуса, двигатель, трансмиссию и подвеску, сохранялось почти без изменений. Использовался тот же двигатель R- 975-ЕС2. Моторный отсек, правда, несколько расширили с целью возможного размещения в нем более мощных и более крупногабаритных двигателей Wright G100 или G200. Верхнюю часть корпуса предполагалось изготавливать литой или сварной, с максимальным применением деталей от М3 для удешевления производства. 75-мм пушка и спаренный пулемет устанавливались в башне кругового вращения с диаметром погона 1753 мм и толщиной лобовой брони 76 мм. Башня была спроектирована с литой лобовой деталью, крепившейся к ней болтами и допускавшей возможность установки различных комбинаций вооружения. Всего планировалось пять базовых модификаций: 1 пушка М2 калибра 75 мм и 1 пулемет калибра 7,62 мм; 2 пушки М6 калибра 37 мм и 1 пулемет калибра 7,62 мм; 1 гаубица калибра 105 мм и 1 пулемет калибра 7,62 мм; 3 пулемета калибра 12,7 мм, смонтированных в установке с большим углом вертикального наведения, для задач ПВО; 1 английская 6-фунтовая пушка и 1 пулемет калибра 7,62 мм.
На крыше башни размещалась заимствованная у М3 командирская башенка с 7,62-мм пулеметом, установка которого допускала зенитную стрельбу. Подобно М3 в лобовой плите корпуса устанавливались два курсовых пулемета, обслуживаемых механиком-водителем. Угол их вертикального наведения мог фиксироваться в диапазоне от +8° до - 6°. Горизонтальная наводка обеспечивалась поворотом корпуса танка.
Экипаж, по сравнению с М3, был уменьшен до 5 человек, а его размещение стало стандартным для американских танков на многие годы вперед: наводчик и командир — справа от пушки; заряжающий — слева. Еще два члена экипажа — механик- водитель и его помощник, он же стрелок из курсового пулемета, смонтированного в шаровой установке в правой части лобового листа, находились в передней части корпуса танка, соответственно слева и справа от коробки передач.
В июне 1941 года был изготовлен полноразмерный деревянный макет танка, получившего обозначение Тб. Затем в Абердине началась сборка прототипа с литой верхней частью корпуса. Одновременно в арсенале Рок-Исланд создавалась машина со сварным корпусом, но без башни.
Абердинский прототип был готов ко 2 сентября 1941 года и продемонстрирован представителям командования танковых войск и Департамента вооружений.
Т6 для посадки экипажа имел двери, расположенные в бортах корпуса, как на М3. По бокам башни были предусмотрены пистолетные амбразуры, прикрытые крышками. Спаренная установка Т48 обеспечивала угол возвышения орудия от +20° до - 12°. Размещение 75-мм пушки во вращающейся на 360° башне давало Т6 значительные преимущества по сравнению с М3. Установленный на танке гиростабилизатор по своей конструкции был подобен применявшемуся на 37-мм пушке танка М3.
Танк М4А1 командира роты «F» 13-го танкового полка 1-й танковой дивизии, Анцио, Италия, 27 апреля 1944 года. Крепление гусеничных лент на лобовой броне корпуса было типично для этого соединения.
М4А1
Танк оснащался двумя радиостанциями: SCR-508, предназначенная для голосовой связи, располагалась в башне, a SCR-506, на которой работали кодом, — в корпусе танка рядом с местом помощника водителя. Впоследствии две радиостанции применялись только на командирских танках. Конструкторы не забыли и о британском союзнике: в нише башни имелись крепления для монтажа английской радиостанции № 19.
Сразу после демонстрации танка представители руководства высказали свои замечания. В частности, было предложено ликвидировать командирскую башенку высотой 305 мм и двери в бортах корпуса. Впрочем, общая высота танка при этом не должна была измениться, так как место башенки должен был бы занять круглый люк и зенитный пулемет. Ликвидация же бортовых дверей должна была существенно улучшить бронезащиту. С учетом этих и ряда других более мелких поправок Комитет вооружений Конгресса США 5 сентября 1941 года рекомендовал принять эту машину на вооружение (стандартизировать, как принято говорить в США) армии Соединенных Штатов под обозначением «средний танк М4».
Изготовление опытной партии началось в ноябре. Протоколом от 11 декабря 1941 года Комитет вооружений присвоил обозначение М4 танку со сварным корпусом, а М4А1 — с литым. В американской армии все модели среднего танка М4 назывались «Генерал Шерман», а в английской просто «Шерман».
С февраля 1942 по июль 1945 года в серийном производстве состояли 6 основных модификаций танка М4, главными отличительными особенностями которых были тип силовой установки и способ изготовления корпуса:
М4— карбюраторный двигатель Continental R-975 и сварной корпус;
М4А1 — такой же двигатель и литой корпус;
М4А2 — дизель General Motors 6046 и сварной корпус;
М4А3 — карбюраторный двигатель Ford GAA и сварной корпус;
М4А4 — карбюраторный двигатель Chrysler А57 и сварной корпус;
М4А6— дизель RD-1820 и сварной корпус.
Обозначение М4А5 было зарезервировано (но никогда не использовалось) для танков Ram, выпускавшихся в Канаде.
Выпуск модификаций «Шермана» велся не в порядке возрастания индексов. Формально вторая модификация М4А1, например, была запущена в серию на полгода раньше М4. Поэтому будет логично начать именно с нее.
М4А1
Производство среднего танка М4А1 в феврале 1942 года начала фирма Lima Locomotive Works, в марте — Pressed Steel Car Company, а в мае — Pacific Car and Foundry Company. У первой серийной машины, для которой использовали корпус от Тб, боковые двери просто заварили, но на второй корпусное литье было уже новым, без дверей. Оба танка оснастили короткоствольной пушкой М2 с противовесом, поскольку новая пушка М3 еще не была подготовлена для установки в танки М4. Обе машины отправили в Англию для демонстрации и испытаний.
Спаренную установку Т48 прикрыли броневой маской, после чего ее стандартизировали под индексом М34. Предназначенная для защиты от огня легкого оружия, маска толщиной 51 мм стала играть роль противовеса для балансировки пушки. Несколько позже небольшой бронещит толщиной 25 мм был надет и на ствол спаренного пулемета. Опыт эксплуатации танков М3 выявил необходимость улучшения вентиляции. Эту проблему решили установкой трех вентиляторов, прикрытых броневыми колпаками. Такие же вентиляторы смонтировали и на М4А1: один из них — на крыше башни, а два — на крыше корпуса, впереди и позади башни справа. Над местом помощника механика-водителя оборудовали люк с откидной крышкой. Шаровая установка курсового пулемета получила бронемаску. При этом углы наведения пулемета по горизонтали составляли 20° влево и 25° вправо, по вертикали — от +20° до -10°. Увеличили количество приборов наблюдения и изменили их размещение. В отличие от Тб в бортах башни М4А1 остался только один лючок для стрельбы из личного оружия. В соответствии с указанием Комитета вооружений с марта 1942-го перестали устанавливать два жестко закрепленных курсовых пулемета, но отверстия под них в лобовом листе корпуса еще сохранялись.
Вскоре после начала серийного производства двигатель R-975-EC2 был заменен на R-975-C1 с уменьшенной степенью сжатия, кроме того, он позволял использовать бензин с октановым числом 80 вместо 91.
М4А1 ранних выпусков 1942 года.
Grizzly 1 в экспозиции Музея Войска Польского в Варшаве. Для этого танка характерно сочетание черт ранних и поздних моделей М4А1: составная лобовая деталь, выполнявшая роль крышки трансмиссионного люка и картера двойного дифференциала, соседствует с командирской башенкой и кронштейном крепления пушки по-походному. Обращают на себя внимание гусеница и ведущее колесо канадского образца.
В сентябре 1942 года в Канаде началась подготовка к выпуску танков «Шерман» — ими предполагалось заменить танки Ram. Для производства выбрали М4А1, присвоив ему название Grizzly I. Канадский вариант был полностью идентичен американскому, за исключением небольших изменений в размещении снаряжения и амуниции внутри танка. Самыми существенными отличиями стали радиостанция № 19 английского образца и 2-дюймовый дымовой гранатомет (позже он появился и на танках американского выпуска). Часть машин получила канадскую гусеницу и ведущее колесо с 17 зубьями (зубчатые венцы ведущих колес американских танков имели 13 зубьев). До февраля 1943 года фирмой Montreal Locomotive Works было изготовлено 188 Grizzly I, после чего их выпуск прекратили, так как потребности канадских войск с лихвой покрывала продукция американских заводов.
