«Водородный танк будущего» имеет изначальные слабости

В Южной Корее представлен концепт крайне необычного танка, который уже через полтора десятилетия обещают принять на вооружение. Боевую машину отличают не только ряд особенностей, делающих его похожим на российскую «Армату», но и учет уроков, вынесенных из событий на Украине. А главное, у танка должен быть непривычный двигатель на водородных топливных элементах. О чем идет речь?


Южнокорейская компания Hyundai Rotem представила свое видение будущего основного боевого танка, который должен стать первым в мире танком с водородным силовым агрегатом. Новый танк серии K3 разработан в сотрудничестве с Корейским агентством оборонного развития. Ожидается, что эта модель будет востребована уже в конце 2030-х годов, а в 2040 году этот танк поступит в южнокорейскую армию.


Электродвигатель (и топливные элементы) вместо дизеля
Водородные топливные элементы в планах должны полностью заменить дизельные двигатели. Это будет сделано поэтапно: первые прототипы будут оснащены гибридными водородными и дизельными двигателями. В дальнейшем это позволит Южной Корее прийти к гораздо более амбициозной и широкой цели – полностью перевести все свои военные машины с двигателей внутреннего сгорания на «зеленые» водородные технологии.

Новый танк должен быть максимально автоматизированным и получит в распоряжение свой собственный дрон-разведчик. K3 будет управлять экипаж из трех человек: командир, механик-водитель и наводчик. Экипаж будет размещен в тяжелобронированной капсуле в передней части корпуса. Возрастет и огневая мощь машины – КЗ будет комплектоваться новым 130-мм гладкоствольным орудием.

Все эти новшества вполне предсказуемы, поэтому стоит остановиться на самом спорном моменте, а именно на замене хорошо известного дизельного двигателя на электрический. Собственно, такая схема на танках уже использовалась: например, знаменитый немецкий «Маус» приводился в движение электродвигателями, вот только питали их не водородные элементы, а обычные дизельные генераторы. Компания-разработчик уверяет, что у данной силовой установки есть ряд преимуществ.

Во-первых, это значительно уменьшенная тепловая заметность танка из-за отсутствия горячего выхлопа. Во-вторых – электродвигатель почти бесшумный. В-третьих, использование электродвигателя должно обеспечить машине лучшие динамические и скоростные характеристики. Наконец, из-за меньшего количества движущихся частей новый танк также сможет получить более качественное техническое обслуживание, причем даже в полевых условиях. Насколько реально добиться этих целей?

Водород: не так удобно, как кажется

Топливные элементы – это по сути маленькая химическая лаборатория на борту любой машины (в данном случае танка). Водород используется для химической реакции, с помощью которой получается электричество, а электричество, в свою очередь, двигает электромотор. А электродвигатель действительно и мощнее, и динамичнее дизельного. И сам водород содержит больше энергии, чем дизель или бензин.

Однако водородное топливо крайне неудобно в реальном использовании. Существующие технологии подразумевают два варианта его хранения – в виде жидкости (при температурах –253°C и ниже) или же в виде сжатого газа. Жидкий водород требует особых и дорогих криогенных технологий. Что касается газа, то малые размеры молекулы водорода позволяют этому газу при давлении в баллоне просачиваться даже через кристаллическую решетку металлов, попутно вызывая процесс их водородного охрупчивания – потерю конструкционной прочности.

В итоге оба варианта применения водородного топлива – в жидком или газообразном виде – оказываются весьма проблематичными на поле боя.

Водородное топливо крайне пожароопасно и требует постоянного контроля само по себе. Ну а риск детонации от попадания снаряда или даже от сильного удара по емкости с водородом делает танки на этом топливе предельно уязвимыми по сравнению с более стойкими дизельными аналогами.

Впрочем, эти недостатки меркнут перед вопросами производства, снабжения и логистики. Для использования водородных танков потребуется развитая инфраструктура, включая производственные, транспортные и заправочные мощности. В условиях войны обеспечить регулярное пополнение водородом крайне сложно и затратно, особенно в сравнении с привычным дизельным топливом. При этом поддерживающую производство, хранение и транспортировку водорода инфраструктуру вывести из строя гораздо проще, нежели такую же инфраструктуру для дизельного топлива.



нежели даже для крайне прожорливого газотурбинного двигателя основного боевого танка США, М1 «Абрамс», не говоря уже о большинстве танков с дизельными двигателями. В итоге это приведет к катастрофическому снижению мобильности и автономности танковых подразделений, использующих водород. А для танковых операций это существенный недостаток.

Кроме того, производство водорода настолько дорогостоящий процесс, что это не всегда оправдано даже с точки зрения военных нужд. Стоимость создания и поддержания боеспособности водородных танков в итоге будет запредельной.

Преимущества проекта «водородного танка»

Тем не менее в проекте южнокорейского КЗ можно найти и немало дельных штрихов. Во-первых – это бронированная капсула, призванная улучшить защиту экипажа, и необитаемая башня. Этот подход становится новым стандартом танкостроения. Например, ровно так же конструктивно выглядит и новейший российский танк «Армата».

Во-вторых, видно, что южнокорейские инженеры учли опыт конфликта на Украине и в особенности – фактор господства дронов на поле боя.

Танки серии К3 будут оснащены не только собственным БПЛА разведки, но и системой инфракрасного противодействия (DIRCM) для борьбы с ракетами с тепловым наведением, системой активной защиты (APS), призванной нейтрализовать выстрелы из ручных гранатометов и ПТУР, а также устройством постановки помех дронам. Дополнительную сложность должны создать низкопрофильная конструкция и уменьшенная радиолокационная и инфракрасная заметность танка, что делает его трудной для обнаружения целью для беспилотников с тепловизорами.

Ну и наконец стоит сказать пару слов в защиту основного изменения в силовой установке танка, а именно – о замене дизельного двигателя внутреннего сгорания на электрический с водородными топливными элементами. Дело в том, что эти топливные элементы не обязательно могут быть устроены только на чистом водороде.

Топливные элементы прекрасно работают на всех жидких соединениях углерода и водорода. В них можно использовать керосин, бензин, дизельное топливо, но что еще интереснее – даже обычные спирты, включая метанол и этанол, или же углеводы – например, глюкозу или фруктозу. Короче говоря, танк, который просит у вас залить в топливную горловину раствор сахара или спирта, гораздо более реален, нежели танк на неудобном, дорогом и опасном водороде.