Появление нового 180-мм орудия с высокими баллистическими характеристиками и башенной установки, естественно, вызвало стремление испытать их в корабельных условиях. Единственным кораблем, на котором можно было установить башни и провести испытания новых орудий, был крейсер «Адмирал Лазарев», поскольку строительство новых боевых кораблей такого водоизмещения в ближайшие годы не предусматривалось.
На уже введенных в строй крейсерах «Профинтерн» и «Червона Украина» палубно-казематное расположение артиллерии к концу 20-х годов уже окончательно устарело. Такое расположение страдало существенным недостатком – из пятнадцати 130-мм орудий в бортовом залпе одновременно могли участвовать только восемь. Калибр главной артиллерии этих крейсеров соответствовал всего лишь калибру эскадренных миноносцев и лидеров, появившихся в послевоенное время в зарубежных флотах.
Учитывая тенденцию увеличения калибра артиллерии крейсеров, построенных и строившихся в то время за рубежом, а также переход к башенному расположению, было принято решение отказаться от палубно-казематной артиллерии на крейсере «Адмирал Лазарев» и попытаться перейти к 180-мм башням. Как известно, все проекты башенных установок для русского флота, в том числе и башен для 12- и 14дюймовых орудий линкоров типа «Севастополь» и линейных крейсеров типа «Измаил», были разработаны Петербургским металлическим заводом. Разработка корабельных башен для 180-мм орудий также была возложена теперь на ЛМЗ.
Теоретический чертеж полубака и бака крейсера «Красный Кавказ»: а – корпус; б – бок; в – полуширота
Конструкторское бюро Никгосзаводов им. А. Марти приступило к разработке нового варианта перевооружения крейсера. Ему был присвоен шифр «проект судна № 815». Одновременно в конструкторском бюро ЛМЗ, возглавляемом Р. Н. Вульфом, началось проектирование корабельного варианта 180-мм одноорудийной башни, которая получила шифр МК-1-180. После эскизной проработки оказалось, что масса одной башни будет не менее 120 т при диаметре вращающейся части 6 м. Перегрузка крейсера при размещении пяти башен достигала 380 т с учетом съема всех пятнадцати 130-мм орудий (220 т). Кроме того, ширина крейсера не позволяла разместить башни побортно. Поэтому в процессе проектирования окончательно был принят четырехбашенный вариант крейсера, детальная разработка которого началась в начале 1927 г.
Установка башенной артиллерии потребовала высвободить место для размещения четырех подбашенных отделений и соответствующего количества артиллерийских погребов, которые раньше были разбросаны по всему кораблю. На крейсере была принята ступенчато-линейная схема расположения башен, которая стала к тому времени классической и широко применялась на линкорах, тяжелых и легких крейсерах зарубежных флотов. Башни образовывали две группы – носовую и кормовую, располагавшиеся в диаметральной плоскости, причем вторая и третья башня имели более высокие барбеты, обеспечивавшие возможность стрельбы над концевыми башнями.
Для размещения носовой группы башен потребовалось сместить в корму комплекс «боевая рубка – центральный пост – мостик – носовая мачта», ликвидировав четыре котла и носовую трубу. В корме необходимо было высвободить такое же по объему помещение, следовавшее непосредственно за турбинными отделениями. Это потребовало ликвидации части кормовой надстройки, переноса кормовых турбогенераторов, провизионных погребов и др. Одновременно грот-мачта сдвигалась в корму, чтобы освободить место для размещения двух гидросамолетов и катапульты.
В связи с ликвидацией четырех котлов носовой груп-пы, естественно, по-нижалась общая паропроизводительность котельной установки, необходимая для нор-мальной работы тур-бин. Положение усугублялось неизбежной перегрузкой корабля в результате модерни-зации. Чтобы сохра-нить проектную скорость, требовалось повысить мощность турбин за счет их форсировки, но это, в свою очередь, влекло за собой повышенный расход пара. Выход из создавшегося положения мог быть найден только при отказе от комбинированных котлов и переводе их со смешанного на полностью нефтяное отопление. Необходимо было допустить более напряженную работу котельной установки на полном ходу по сравнению с Техническими условиями, которые не рекомендовали сжигать более 4,5 кг нефти в час на 1 м2 нагревательной поверхности котлов. Перевод котельной установки на нефтяное отопление позволил ликвидировать угольные хранилища и за счет этого увеличить объем нефтяных цистерн. Увеличению запаса нефти способствовала также ликвидация успокоительных цистерн Фрама.