Центр Келдыша, история которого началась 70 лет назад с создания Реактивного научно-исследовательского института (РНИИ) - первой в мире организации по разработке ракетной техники, еще ни разу не отступил от поставленной цели. В далеком 1941-м здесь были сконструированы легендарные "Катюши", вызывавшие ужас у врага. Позже, в середине 50-х, получили путевку в жизнь межконтинентальные крылатые ракеты "Буря". Были развернуты работы по созданию ядерных ракетных двигателей, причем удалось осуществить даже пуск энергетического реактора. Центр обычно берет на себя самое трудное - "научное сопровождение" сложнейших конструкторских разработок.
Штурмуя космос, здесь не забывают и о земных нуждах. Но делают не примитивные кухонные кастрюли или мясорубки, а, используя ключевые космические технологии, создают высокоэффективные Hi-Tec-установки. В частности, агрегаты для получения в промышленных масштабах питьевой и дистиллированной воды из соленой, а также очистки жидкостей от масел и других загрязнений. Они широко используются не только в России, но и за рубежом.
А теперь вот "загорелись" созданием водородного мотора. Почему в Центре Келдыша эту задачу считают одной из самых приоритетных? С этого вопроса началась наша беседа с директором Центра академиком Коротеевым.
- Анатолий Сазонович, логично ли отказываться от доведенных почти до совершенства, отлично работающих бензиновых двигателей (имеются в виду, понятно, зарубежные автомобили) и переходить на непривычные водородные, разработка которых потребует многих миллиардов долларов?
- Да у нас, по сути, нет выбора. Переход на водородное топливо исторически неизбежен по многим причинам, и главные из них - опаснейшее загрязнение атмосферы и ограниченность природных запасов нефти, газа. Экологи давно уже подают сигналы "SOS". В Москве, например, есть районы, где концентрация оксида углерода в часы пик в 5 раз и более превышает предельно допустимые нормы. "Вклад" автотранспорта в общее загрязнение воздуха составляет в Москве более 90 процентов, в Воронежской области - 85, Калининградской и Смоленской - свыше 80. Всего в стране 28 миллионов автомобилей и автобусов. Ежегодные выбросы вредных веществ превышают 14 миллионов тонн, или по 100 килограммов на каждого жителя страны. Представьте: по 100 килограммов опасной грязи обрушивается на вас, детей, родителей... Вот что говорится в государственном докладе Минприроды: "Загрязнение атмосферного воздуха... оказывает негативное влияние на здоровье россиян. За последние пять лет заболеваемость взрослого населения хроническим бронхитом возросла в 1,7 раза, обращения граждан по поводу приступов бронхиальной астмы увеличились на 30 процентов. Заболеваемость детей выросла в 1,5 раза... В зонах сверхнормативного загрязнения воздуха проживает 10 - 15 миллионов горожан, а численность населения, находящегося на территориях, где уровень шума превышает допустимые пределы, составляет 30 миллионов человек".
Очень тревожные факты. Они свидетельствуют, что мы идем к экологической и демографической катастрофам. И, следовательно, надо либо отказаться от автомобилей и вернуться в эпоху конного транспорта, либо быстрее переходить на водородное топливо.
- Идеи по поводу использования водорода не новые, об этом говорил еще академик Александров в середине 70-х. Тогда же была создана Мировая ассоциация водородной энергетики. Но прорыва на этом направлении пока что-то не видно. Не получится ли, что немалые деньги будут затрачены, а на выходе получим одни убытки?
- Еще не так давно я тоже весьма скептически относился к этим проектам. Но сейчас, когда поглубже окунулся в тему, кардинально изменил свое мнение. Работы по водородным двигателям идут в США, Германии, Японии, Канаде, как говорится, широким фронтом. Более десятка известных зарубежных автомобилестроительных фирм серьезно продвинулись на этом направлении. Уже создано 18 моделей. Некоторые машины и автобусы проходят испытания, другие экспериментальные прототипы скоро выйдут из заводских цехов. Кстати, один из водородных двигателей получил 4 медали на выставке в Калифорнии - за низкий уровень шума и вредных выхлопных газов, а также за высокие технические характеристики и экономичное использование топлива. Словом, появление промышленных образцов не за горами.
Конструкторам осталось взять последний рубеж: добиться существенного удешевления главного элемента водородных моторов - электрохимических генераторов (ЭХГ). В такой генератор поступает водород, а на выходе получаем электрическую энергию и в качестве "выхлопа" - небольшое количество чистой воды (или водяного пара). Электроэнергия, как, например, в троллейбусе, будет использоваться для передачи вращательного момента колесам машины. И как только ЭХГ станут более дешевыми, начнется грандиозная техническая революция.
- Баварские автомобилестроители разрабатывают водородный двигатель уже 15 лет, но цена на электрохимический генератор все еще и у них остается непомерно высокой...
- Это пока. Самое дорогое в генераторе - ячейки мембраны, через которые просачиваются ионы водорода. Так вот, в последнее время здесь открылись весьма обнадеживающие перспективы: резко упали цены на ионно-обменные мембраны. До последнего времени получение киловатта электрической мощности на ЭХГ обходилось в 3 тысячи долларов. Автомобилю на водородном топливе требуется на первых порах хотя бы 30 - 50 киловатт. Значит, такой генератор обошелся бы автомобилестроительной фирме в 90 - 150 тысяч долларов, что для серийного производства, конечно же, совершенно неприемлемо. Однако новые материалы уже позволят уменьшить эти суммы вдвое. А в недалекой перспективе, по мнению специалистов, можно будет довести затраты на один киловатт до 500 долларов, и тогда будет открыт путь для серийного производства водородных моторов.
Знаете, новое всегда вызывает недоверие у скептиков. Яркий пример - история создания артиллерийской установки "Катюша". Она была готова еще в 1938-м. Но военные отмахивались от конструкторов, как от надоедливых мух, не веря, что "простая механическая компоновка нескольких снарядов в единый пакет" может создать принципиально новое оружие. Три года продолжались споры, пока Костиков на свой страх и риск не привез "Катюшу" на стрельбы и не продемонстрировал ее возможности. Я рассказываю это к тому, что надо доверять мнению конструкторов. Иначе наша страна может отстать на десятилетия.
- Что вы имеете в виду?
- Президент США Джордж Буш недавно объявил государственным приоритетом создание водородного двигателя, что позволит не только очистить атмосферу, но и покончить с чрезмерной зависимостью страны от импортного топлива. На эти цели будет выделено 1,2 миллиарда долларов из федерального бюджета. Понятно, дан мощный импульс работам в этой области. Теперь представим такой сценарий: Америка, а вместе с ней и Европа, переходят на автомобили с водородными двигателями. А бензиновые подпадают под запрет. Вводятся международные санкции. Чтобы не оказаться в изоляции, России надо будет переоборудовать более 30 миллионов автомобилей. Если у нас не окажется к тому времени своих водородных моторов, потребуется немыслимая сумма для зарубежных закупок - свыше 1 триллиона долларов. Это была бы тяжелая ситуация...
- Но у нас еще в 1982-м ездил по дорогам экспериментальный автобус "РАФ" с водородным баллоном и электрохимическим генератором. А сейчас проходит испытания "Нива" с водородным мотором. Вроде бы идем в ногу со временем?
- Это миф. После 1982-го работы по водороду были заброшены, а на нынешней "Ниве" установлен электрохимический генератор, предназначавшийся для "Бурана-2" и не пригодный для использования в серийных автомобилях. Вот почему необходимо всерьез браться за дело, объединив усилия ученых, конструкторов, производственников. В Центре имени Келдыша, где трудятся высококлассные двигателисты, уже есть серьезные наработки. Не хочу преждевременно рассказывать о них, но, поверьте, кое-что сделано. А дальше мы хотели бы продолжить наступление широким фронтом.
В нынешнем году планируется создать нечто вроде мощного консорциума с привлечением и автомобилистов (ГАЗа, ВАЗа, КамАЗа), и предприятий ракетно-космической, атомной, электронной, других отраслей. Нашей сегодняшней "бензиновой" автомобильной промышленности, по-видимому, уже не догнать мировой уровень. Так давайте, используя новейшие технологии, выйдем на передовые рубежи по созданию машин, работающих на водородном топливе. Интеллектуальный и производственный потенциал в России есть. Главное - не опоздать.