Сила водорода

На полигоне Московского физико-технического института (МФТИ), организованном неподалеку от Зеленограда, были представлены — первый российский водородный вездеход «Русак», водородная заправочная станция, а также проект перевода парка карьерных самосвалов на водородное топливо

Пятиосное транспортное средство «Русак К-10» разработано совместными усилиями сразу нескольких компаний и научных центров для эксплуатации в условиях Арктики, Сибири и Крайнего Севера. Заказчиком названа Международная арктическая станция «Снежинка» — проект ИЦ «Автономная энергетика» и МФТИ — в районе Полярного Урала.
По внешним габаритам (длина — 12 м, ширина — 2,9 м, высота — 3,6 м) новинка сопоставима с двухэтажным автобусом. При этом гигант полной массой 12,5 т способен проезжать до 500 км без дополнительной заправки, разгоняться до 60 км/ч и перево­зить восемь пассажиров и груз весом до 2,5 т.
Водородная силовая установка вездехода, разработанная МФТИ, располагается в подкапотном пространстве. Два электродвигателя имеют суммарную мощность 245 л.с. Один электродвигатель приводит первые три оси, второй — четвертую и пятую. Группа тяговых литий-ионных аккумуляторов имеет общую емкость 125 кВт⋅ч. Для хранения топлива предусмотрено шесть баллонов суммарной емкостью 1200 л, где водород находится под давлением 350 атм. На полную заправку уходит 15 минут — это гораздо быстрее, чем у большинства электромобилей. Выхлоп же состоит исключительно из водяного пара, иными словами, «Русак К-10» — экологически чист.
Важно и то, что система обеспечивает устойчивую тягу даже при экстремально низких температурах (до −60 °C). Электромеханическая же коробка передач автоматически адаптируется к работе на разных типах дорожного покрытия — от рыхлого снега до обледеневшего наста.

Все десять колес «Русака» являются ведущими (колесная формула 10х10). Такая полноприводная схема вкупе с независимой подвеской и исполинскими колесами с шинами низкого давления (0,5 атм) обеспечивают высокую проходимость. «Русак К-10» способен преодолевать броды глубиной до 1,2 м и уклоны до 40°.
Внутри кабины обеспечен хороший обзор через большое лобовое стекло. Над его верхней кромкой установлены цифровые экраны для трансляции изображения с внешних видеокамер. В водительской зоне смонтированы два кресла с интегрированными подголовниками — для водителя и штурмана. На приборной панели отображаются параметры работы водородной силовой установки (давление в баллонах, уровень заправки), показатели литий-ионных аккумуляторов (напряжение, ток, температура), данные о работе двух электродвигателей (мощность, обороты, температура), а также показатели бортовой сети и систем безопасности.
Для поддержания комфортной температуры при экстремальных морозах в кабине установлено сразу три отопителя. Один из них задействует тепло от силовой установки, два других — автономные. Кабина при этом герметична для минимизации теплопотерь и выполнена однообъемной. Здесь нет внутренних перегородок, что упрощает доступ к оборудованию и к любому из трех рядов кресел. Усиленные стекла устойчивы к низким температурам и механическому воздействию. За пассажирской капсулой в теплом отсеке расположились лаборатория и жилой модуль.
В проекте заняты не только ученые МФТИ. Нижегородская компания «Вездеходы для Севера» разработала шасси, способное выдерживать экстремальные перепады температур. Инженеры компании CUBO из Санкт-Петербурга создали систему навигации, которая работает без GPS — по магнитным аномалиям и рельефу местности. Столичная же компания «Гидроджен Энерджи» обеспечила технологии хранения водорода.
«Русак К-10» имеет на сегодня статус прототипа, существует в единственном экземпляре и предназначен для отработки технологии, которая позволяет получать энергию без вреда для природы.
Преимущества такой техники перед классическими электрическими грузовиками очевидны. Водородные топливные элементы менее чувствительны к низким температурам, имеют меньше требований к системам подогрева и дадут фору классическому электротранспорту по весу батарей. Отсюда — меньшая снаряженная масса и большая грузоподъемность. Таким образом, водородная версия вездехода «Русак К-10» потенциально может иметь преимущества в условиях, где критичны запас хода, время заправки и работа на холоде.

В дальнейшем проект задействуют для разработки карьерного самосвала с большой грузоподъемностью. В планах — установка электромоторов на каждую ось вездехода, что позволит существенно упростить трансмиссию и повысить проходимость и маневренность при движении по сложному рельефу. Планируется также модернизация магистрали до давления 700 бар.
На полигоне был представлен также проект перевода парка карьерных самосвалов грузоподъемностью 220 т на водородное топливо. Разработку ведет Инжиниринговый центр «Автономная энергетика» совместно с компанией «БелАЗ» при поддержке Минпромторга России. Внедрение таких машин планируется начать уже в 2027 году.
В ходе того же мероприятия были представлены ключевые элементы водородной заправочной инфраструктуры. Это в том числе водородная станция, обеспечивающая заправку под давлением до 700 бар, и водородная тепловая установка, используемая для обогрева помещений. Иными словами, был продемонстрирован полный логистический комплекс, включая технику и заправочную инфраструктуру.
Кроме того, на полигоне представили беспилотные летательные аппараты грузоподъемностью до 10 кг, работающие на водородном топливе, и соответствующую инфраструктуру. Такой комплекс включает электролизную станцию (обеспечивает полный цикл производства водорода), систему хранения водорода под давлением до 700 бар и оборудование для заправки БПЛА.