当M-10型152mm榴弹炮出现时，正值苏联炮兵急需一种现代化师级火炮之际。
炮兵博物馆收藏的M-10榴弹炮。
在当时，苏联炮兵仍然装备着一战时期遗留下来的老式榴弹炮，由于其单腿式炮架和较弱的弹道性能，已无法满足机动作战的需求。位于莫托维利哈172号工厂的费奥多尔·彼得罗夫设计局提出了一种全新的设计方案，并于1939年正式列装，命名为M-10。
正在射击的M-10榴弹炮。
该炮的研制工作是苏联炮兵现代化计划的一部分，该计划是在分析了西班牙内战和苏芬战争的经验教训后启动的。苏联军方希望找到一种既能拥有重型榴弹炮的威力，又能具备师级火炮机动性的武器。M-10榴弹炮的研制目标是取代老式的1909型和1910型152mm榴弹炮，尽管这些老式榴弹炮在20世纪30年代进行了现代化改造，但是陈旧的单腿式炮架和有限的性能限制了其战斗效能。
M-10榴弹炮与国外型号的对比。
M-10榴弹炮采用了先进设计，滑动式炮架提供了50°的方向射界，这是老式榴弹炮从未拥有过的优势。炮架采用焊接和铆接工艺制造，配备了带有液压反后坐制动器和液气复进机的液气混合式后坐系统。后坐行程约900～1000mm，有效缓冲了发射重型弹丸时产生的巨大冲击。
二战时期苏联152mm榴弹炮性能对比。
24.3倍径的炮管长度和高达65°的仰角，使M-10能够在12.4千米射程内发挥有效的曲射火力。半自动断螺炮闩机构确保了训练有素的炮组能够达到3～4发/分钟的射速。带有悬挂的橡胶炮轮使其能够以高达35千米/小时的速度进行机械牵引，对于一门重量超过4吨的火炮来说，这是一项了不起的成就。
与M-10榴弹炮配套的主要是共产国际和STZ-5履带式火炮牵引车，部分部队还使用了伏罗希洛夫履带式火炮牵引车。
芬兰炮兵操作缴获的M-10榴弹炮。注意装填时加装的托弹板。
被苏联军方采用之后，位于莫托维利哈的172号工厂和位于沃特金斯克的235号工厂很快投入批量生产。以20世纪30年代末的苏联工业标准来看，这种火炮的设计相当复杂：身管由炮身、外壳和断螺式炮闩组成，需要精密加工和热处理。身管重量超过1吨，整个火炮战斗全重约4.1吨。1941年6月纳粹德军入侵苏联时，共有773门M-10榴弹炮服役，主要装备军级炮兵部队。
根据1940年苏军编制和条例，军级炮兵部队应设有独立的榴弹炮团，使用M-10榴弹炮摧毁永备工事并压制敌方炮兵。M-10榴弹炮发射的高爆榴弹重达40千克，威力强大，是打击步兵和野战工事的有力武器，必要时，还可以对付坦克。
M-10榴弹炮的炮组由八人组成。
主用弹药是OF-530高爆榴弹，重40千克，装填5.8千克TNT炸药。炮口初速508米/秒。1千米以内的近距离射击时，这种高爆榴弹可以摧毁混凝土工事，并击穿二战早期中型坦克的正面装甲。
然而，M-10榴弹炮的命运却十分悲惨，大多数M-10在1941年夏季纳粹德军的闪电战中损失殆尽。由于火炮牵引车和燃料短缺，许多火炮被迫丢弃——重型榴弹炮需要强大的机械牵引力，在快速撤退的情况下，军属炮兵往往跟不上部队的行进速度。与此同时，炮兵部队进行了重组：军属炮兵被废除，最高统帅部更倾向于使用射程更远、威力更大的ML-20榴弹炮。
M-10榴弹炮的行军状态。
此外，ML-20榴弹炮与M-10榴弹炮采用相同的炮架，射程可达17千米，使其成为用途更为广泛的反炮兵武器。苏联军工厂随即调整生产线，转而生产前线急需的45mm和76mm火炮。
1941年9月，M-10榴弹炮停产，仅仅生产了1522门。相比之下，二战期间ML-20榴弹炮的产量超过6800门，M-30型122mm榴弹炮的产量超过10000门，这清楚地表明M-10榴弹炮的生产被大幅削减。幸存的M-10榴弹炮一直服役到二战结束，随着作战过程持续减少。一些被纳粹德军缴获的M-10榴弹炮被命名为15.2cm FH 443(r)，补充到纳粹德军用于东线战场。由于战争环境的变化，M-10榴弹炮被迫做出牺牲——结构过于复杂，战时无法大批量生产——被更先进的火炮所取代。
纳尔什金要塞的M-10榴弹炮。
然而，M-10榴弹炮的历史意义远不止其有限的产量。它是苏联第一款现代152mm口径榴弹炮，证明了机动性强、火力强大的师属火炮概念的可行性。它的炮架和弹道设计影响了彼得罗夫设计局的后续诸多设计。其研制和使用经验为二战后苏联火炮发展奠定了基础，其中就包括D-1榴弹炮。D-1榴弹炮基本上采用了M-10的身管，并将其安装在M-30型122mm榴弹炮的轻型炮架上，从而将战斗全重降低到3600千克，显著提高了机动性。
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