Электромобили для армии США. Важное направление с неясным будущим
В ближайшие годы военнослужащим США не придется расстаться с канистрами. Фото Минобороны США
Пентагон проявляет интерес к любым перспективным технологиям, и автомобили с электрической силовой установкой не стали исключением. На протяжении нескольких последних лет армия США проводит различные исследования и изучает реальные перспективы этого направления. Также уже перешли к полноценным испытаниям доступных образцов техники. Предполагается, что в отдаленном будущем такие машины будущем смогут дополнить или даже заменить существующие автомобили с двигателями внутреннего сгорания.
Теоретическая основа
К настоящему времени Пентагон и смежные организации провели целый ряд исследований на тему электромобилей, их реальных возможностей и перспектив с точки зрения армейской эксплуатации. Выводы таких исследований в целом остаются негативными. Они показывают, что электрические силовые установки и сопутствующие системы имеют некоторые преимущества перед ДВС. В то же время, присутствуют и серьезные недостатки, которые пока исправить не удастся.
К примеру, в прошлом году была проведена научно-исследовательская работа «Powering the U.S. Army of the Future» («Энергоснабжение армии будущего»). К ее выполнению привлекли несколько автомобилестроительных компаний с опытом в сфере ДВС и электрических установок. Совместными усилиями они определили оптимальный облик гипотетического электромобиля и сравнили его с дизельной машиной.
Исследование подтвердило, что электрическая силовая установка существенно дешевле в эксплуатации, чем дизель. Электродвигатель тише и выделяет меньше теплового излучения. Кроме того, такой мотор имеет больший диапазон оптимальных характеристик, что улучшает скоростные, динамические и тяговые параметры шасси.
Гибридный автомобиль Advanced Ground Mobility Vehicle от GDLS. Фото Минобороны США
Однако имеются характерные проблемы. Так, дизельный автомобиль получает энергию непосредственно из топлива, а также может перевозить канистры с его запасом. Электромобиль, в свою очередь, нуждается в зарядной станции и источнике энергии. С точки зрения накопленной энергии дизельное топливо в разы превосходит аккумулятор: для замены 1 галлона (3,8 л) дизельного топлива JP8 требуется батарея массой 140 фунтов (63,5 кг).
Все это серьезно затрудняет эксплуатацию электромобилей, а также требует создания отдельной инфраструктуры. Кроме того, электрическая установка отличается меньшей живучестью и устойчивостью к воздействию противника. В результате электромобиль, выполненный с применением современных технологий, не сможет стать полноценной заменой для «обычной» машины.
Практические мероприятия
Наличие проблем на текущем этапе не исключает проведение новых исследований и даже практических мероприятий. В последнее время несколько раз сообщалось, что Пентагон проводит испытания существующих электромобилей разных моделей. Кроме того, запущена конкурсная разработка легкой разведывательной машины Electric Light Reconnaissance Vehicle (eLRV).
Сразу несколько компаний заинтересовались программой eLRV и разрабатывают свои варианты подобного автомобиля. Так, весной прошлого года на сравнительные испытания вышли две новые машины с электрическими силовыми установками, а также несколько гибридных образцов и техника с ДВС усовершенствованной конструкции.
Опытный автомобиль General Motors ISV. Пока оснащается дизелем, но запланирована электрификация. Фото General Motors Defense
По результатам этих мероприятий были сделаны выводы научного и практического характера. Кроме того, уточнили требования к перспективным армейским электромобилям. Полученный опыт будет использован на новом этапе программы eLRV – если его запустят.
Несколько других организаций разрабатывают свои проекты или планируют присоединиться к этому направлению. К примеру, прошлой осенью свой интерес к теме eLRV обозначила компания GMC. Недавно она разработала электромобиль Hummer EV для гражданского рынка и теперь готова создать его армейскую версию. При наличии заказа от Пентагона, работы будут выполнены в минимальный срок.
В конце июня американские профильные издания сообщили, что Пентагон заинтересовался автомобилем Lifestyle от компании Canoo, недавно вышедшей на рынок. Результатом этого стал контракт на поставку техники для испытаний. Судя по стоимости 67 тыс. долл., речь идет лишь об одной или двух машинах. В ближайшее время такая техника будет передана заказчику и выйдет на испытания. Ей предстоит продемонстрировать свои характеристики в условиях армейской эксплуатации.
Вспомогательные системы
Существующий парк автомобилей с ДВС критически зависит от поставок топлива, и для решения таких задач создана сложная многокомпонентная логистическая система. Электромобили, в свою очередь, нуждаются в зарядных станциях и сопутствующей инфраструктуре. Эти вопросы тоже прорабатываются в рамках программы eLRV и в аналогичных исследованиях.
Гипотетический армейский вариант электромобиля Hummer EV. Графика GMC
В настоящее время в армии США имеются мобильные системы энергоснабжения нескольких типов. Прежде всего, это дизель-генераторы в контейнерах, в автомобильном или стационарном исполнении. Также постепенно внедряются «зеленые» технологии, в основном это солнечные батареи. Эти средства используются для автономного энергоснабжения удаленных баз и других подобных объектов.
В перспективе на энергосистемы баз ляжет задача зарядки электромобилей, из-за чего требования к ним вырастут. С этой целью уже прорабатываются различные варианты модернизации существующих систем и изучаются принципиально новые решения. Любопытно, что такие проекты будут полезными вне зависимости от наличия электромобилей – получившиеся электростанции смогут работать с любыми другими потребителями.
Продолжается развитие существующих дизель-генераторов, направленное на повышение экономических и экологических характеристик при сохранении или повышении мощности. Кроме того, проектируются новые «экологически чистые» системы. Одновременно с этим прорабатываются и новые возможности для техники на жидком топливе. Так, с прошлого года проходит испытания станция Twelve E-Jet, работающая на электричестве и способная делать синтетическое топливо из воды и воздуха. Пока она синтезирует только авиационный керосин, но в будущем сможет вырабатывать и другие виды горючего.
Впрочем, все проекты энергосистем для обеспечения эксплуатации электромобилей сталкиваются с одной общей проблемой. Для выработки электричества им нужен источник энергии. В этом качестве широко используется жидкое топливо, которое можно просто залить в бак автомобиля и использовать с более высоким КПД всей системы.
Canoo Lifestyle - новый объект исследований Пентагона. Фото Canoo
С неясными перспективами
Таким образом, к настоящему времени сложилась весьма интересная ситуация, но ее перспективы пока под вопросом. Пентагон всерьез заинтересовался электрическими и гибридными силовыми установками для автомобилей и уже выполнил несколько необходимых исследований. Кроме того, проведены сравнительные испытания нескольких существующих машин с разными вариантами энергоустановок. Параллельно прорабатываются вопросы инфраструктуры и вспомогательных систем.
Однако результаты всех проведенных работ пока далеки от идеальных. На уровне теории и практики электромобили демонстрируют лишь отдельные преимущества, а вместе с тем показывают целый ряд недостатков. Более того, избавление от этих проблем оказывается крайне сложным или вовсе невозможным на нынешнем уровне технологий.
Будущее электрического направления пока остается неясным. Необходимость дальнейшего развития существующих проектов, таких как eLRV, не определена – равно как и потребность в совершенно новых программах. Однако, скорее всего, работы будут продолжаться. В случае успеха они приведут к появлению новой техники с особыми возможностями и повлияют на дальнейшее развитие армии. И независимо от результата, эти проекты дадут выигрыш политического, финансового и имиджевого характера.
Информация