«Водородный танк будущего» имеет изначальные слабости

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.

На эту тему
• В Южной Корее представили танк будущего с водородным двигателем
• Группа тяжелых роботов повысит ударную мощь в зоне спецоперации
• Немецкий танк «Леопард-2»

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.

Несмотря на высокую энергоемкость водорода, его использование в танках потребует гораздо более частой дозаправки,

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.