Водородные грузовики блокадного Ленинграда: забытая инновация на службе экологии

Блокада, дефицит топлива и неожиданный выход
Осенью 1941 года кольцо немецко-финской блокады сомкнулось вокруг Ленинграда. Город столкнулся не только с голодом и обстрелами, но и с острой нехваткой ресурсов – бензин, как и хлеб, стал стратегическим дефицитом. Одним из ключевых средств ПВО Ленинграда были сотни привязных аэростатов заграждения, наполненных водородом и поднятых на высоту до 4–5 км, чтобы мешать вражеским бомбардировщикам прицельно сбрасывать бомбы. Однако водород постепенно просачивался сквозь оболочки аэростатов и смешивался с воздухом. Через 25–30 дней эксплуатации аэростат терял подъёмную силу, его приходилось спускать и стравливать «отработанный» газ, чтобы заправить чистым водородом. В результате ежемесячно в атмосферу выпускались миллионы кубометров водородно-воздушной смеси – ценного газа, который просто улетучивался.
Именно тогда воентехник, инженер Борис Исаакович Шелищ – младший техник-лейтенант частей ПВО, обслуживавших аэростаты – предложил неожиданное решение. Шелищ вспоминал главы о «топливе будущего» из романа Жюля Верна «Таинственный остров», где герои предсказывали, что когда иссякнет уголь, его заменит вода, разложенная на водород и кислород. Воодушевлённый этой идеей, он догадался задействовать водород, который уже выполнял свою подъёмную функцию, в роли нового горючего. 21 сентября 1941 года инженер обратился к командованию с рационализаторским предложением – направлять оставшуюся в баллонах аэростатов водородно-воздушную смесь во впускные трубы двигателей грузовиков вместо бензина. 28 сентября комиссия ПВО признала идею перспективной и дала зелёный свет испытаниям. В условиях, когда ни бензина, ни электроэнергии для лебёдок уже не осталось, водород из аэростатов выглядел единственным спасением.
Первые водородные грузовики: реализация и безопасность
Реализовать смелую задумку было непросто: требовалось заставить стандартный бензиновый двигатель работать на новом топливе и при этом обеспечить безопасность. В октябре 1941 года Шелищ на свой страх и риск начал эксперименты, присоединив шланг от аэростатного газгольдера прямо к впускному коллектору двигателя грузовика ГАЗ-АА – минуя карбюратор. Дроссельной заслонкой регулировалась подача смеси водорода с воздухом, как раньше регулировался поток бензиново-воздушной смеси. Уже первые опыты показали принципиальную работоспособность: в сильный мороз до –30 °C двигатель на водороде легко завёлся и устойчиво работал. Однако не обошлось без ЧП. В ходе ранних испытаний произошли вспышки и взрывы: сгорели два аэростата, взорвался газгольдер с водородом, а сам изобретатель получил контузию. Причиной была высокая взрывоопасность водородно-воздушной смеси – малейшая искра могла привести к возгоранию.
Чтобы обезопасить систему, Шелищ срочно сконструировал специальный водяной гидрозатвор из подручных материалов (корпусов старых огнетушителей и труб). Этот простой, но гениальный прибор работал как своеобразный «водяной фильтр»: он пропускал газ к двигателю, но гасил обратную волну пламени при возможном хлопке во впускном коллекторе, не давая огню добраться до баллона с водородом. После установки гидрозатвора дальнейшие испытания прошли успешно – двигатель стабильно работал на одном водороде без вспышек. Комиссия убедилась в надежности решения и приказала в срочном порядке перевести все аэростатные лебёдки на новый вид топлива.
За невероятно короткий срок ленинградские военные механики совершили почти чудо. Менее чем за две недели – всего за 10 дней – они переоборудовали порядка 200 грузовых машин ГАЗ-АА под работу на водороде. К ноябрю 1941 года эти водородные грузовики уже полноценно несли службу. Двигатели заводились мгновенно даже в лютый холод и не теряли мощности на водородном горючем. Более того, проведённые стендовые испытания показали, что износ деталей двигателя на водороде оказался меньше, чем на бензине – в цилиндрах не образовывалось нагара, масло дольше сохраняло свойства. Выхлоп таких моторов состоял преимущественно из водяного пара – никакой сажи или токсичных газов. Этот пар был не только экологически безвреден, но и практически незаметен визуально (что немаловажно в военное время – дымный выхлоп мог демаскировать позицию). О наглядной чистоте водородного выхлопа свидетельствовал и эксперимент на выставке военных изобретений в январе 1942 года: мотор на водороде несколько часов работал в закрытом помещении, и посетители не почувствовали ни дыма, ни гари – только тёплый пар. Фактически, это была демонстрация нулевого уровня загрязнения воздуха выхлопом, чего современные экологи добиваются от транспорта сегодня.
Масштаб применения и результаты
В разгар блокады ленинградская инновация стала настоящим спасением для ПВО города. Сотни аэростатных постов вновь получили энергию для работы лебёдок – грузовики на водороде пришли на смену замершим бензиновым машинам. В декабре 1941 года за эту работу Борис Шелищ был награждён орденом Красной Звезды, а его изобретение выдвинуто на соискание Сталинской премии. В докладных отмечалось, что рационализация имеет огромное оборонное и народно-хозяйственное значение, экономя сотни тысяч рублей и тонны дефицитного топлива.
Весной 1942 года талантливого инженера командировали в Москву – столичные части ПВО тоже испытывали нехватку горючего. Опираясь на ленинградский опыт, к 1943 году на водородное топливо перевели еще 300 двигателей в Москве. Таким образом, впервые в мире водород в массовом порядке использовался как автомобильное топливо: около 500 машин суммарно работали на водородном газе и обеспечивали поднятие/спуск аэростатов в Ленинграде и Москве. Примечательно, что при всей опасности водорода техника оказалась на удивление надежной – за всю войну из-за утечки водорода взорвалась лишь 1 машина из ~500 переоборудованных. Это красноречиво говорит о качестве реализации и дисциплине эксплуатации. В 1943 году Б.И. Шелищ даже сумел оформить авторское свидетельство (патент) № 64209 на свой способ использования «отработанного» водорода, тем самым зафиксировав приоритет СССР в области технологии водородного транспорта задолго до того, как аналогичные исследования начались на Западе.
Однако широкому распространению эта инновация тогда не получила. Война продолжалась, требуя все новых решений в разных сферах, а водородные машины оставались узкоспециализированным решением ПВО. Тем не менее, они внесли весомый вклад в оборону Ленинграда, позволив сэкономить драгоценный бензин и удержать в небе «барражирующие» аэростаты в критический период блокады.
Почему после войны забыли про водород
С окончанием Великой Отечественной войны необходимость в аэростатах заграждения отпала – эта техника быстро ушла в историю, части ПВО с аэростатами были расформированы. А вместе с ними сошла на нет и практика заправки автомобилей водородом: в мирное время уже не было постоянного источника «бросового» водорода, который получали раньше из опустошённых аэростатов. К тому же возобновились поставки жидкого топлива – бензина и дизеля, инфраструктура для которых была хорошо налажена. В послевоенные годы СССР, как и весь мир, сделал ставку на нефтяное горючее, дешёвое и доступное. Водород же оставался экзотикой вне лабораторий: его хранение, транспортировка и заправка требовали сложного оборудования и были экономически невыгодны при наличествующих объёмах нефти.
Борис Шелищ после войны вернулся к гражданской жизни и долгие годы работал механиком на автотранспортных предприятиях Ленинграда, продолжая изобретательскую деятельность, но без любимого водорода. Лишь десятилетия спустя, когда в мире всерьёз заговорили об энергетическом кризисе и экологической альтернативе нефти, о подвиге ленинградского инженера вспомнили снова. В 1970-х годах концепция водородной энергетики получила признание – на Западе и в СССР начали проводить эксперименты по применению водорода в транспорте. В советских НИИ создали несколько опытных образцов: так, в Подмосковье (Загорск, Балашиха) разработали «водородные» легковые машины, а в 1980 году даже испытывали водородные такси на базе ГАЗ-24 в Харькове. Тем самым подтверждалось: идея, рожденная в блокаду, действительно опередила своё время. Комиссия по водородной энергетике АН СССР официально признала приоритет Шелища и Ленинграда в этой области. Сам изобретатель дожил до 1980 года, успев увидеть начало нового интереса к его делу.
Но по-настоящему внедрять водородный транспорт в широкой практике в те годы не стали. После нефтяных шоков 1970-х цены на топливо стабилизировались, и автопром снова отложил водород «в долгий ящик». Технологии хранения жидкого и сжатого водорода, а также ресурс топливных систем всё ещё уступали привычным ДВС. Кроме того, отсутствовала инфраструктура заправок – проблема, актуальная и сегодня. Поэтому водородные автомобили тех лет оставались экспериментами или малосерийными моделями, как, например, выпущенная в 2007 году ограниченная партия седанов BMW Hydrogen 7 (всего 100 шт.), способных ездить на водороде и бензине. Массовое производство требовало других решений и интересов.
Возвращение водородных технологий сегодня
Спустя 80 лет после блокады идеи использования водорода в транспорте переживают возрождение – теперь уже по экологическим причинам. Современный мир ищет альтернативы ископаемому топливу, чтобы сократить выбросы парниковых газов и замедлить изменение климата. Транспорт – один из главных источников загрязнения: на его долю приходится около четверти глобальных выбросов CO₂, а к 2050 году, по прогнозам, эта доля может удвоиться без принятия мер. Помимо углекислого газа, автомобили и особенно тяжёлые грузовики выбрасывают в города оксиды азота и серы, сажу – всё то, что вредит здоровью людей и окружающей среде. Водородное топливо способно кардинально улучшить экологическую ситуацию, поскольку при его использовании практически не образуется углеродных выбросов и токсинов – двигатели на водороде выделяют воду (пар), а установки на топливных элементах вообще не имеют выхлопа как такового, кроме воды. Это позволяет как существенно сократить потребление углеводородов, так и снизить загрязнение атмосферы городов.
Мировые промышленные гиганты уже вложились в развитие водородной энергетики. По данным консорциума Hydrogen Council, к 2050 году водород может обеспечить до 18% мирового спроса на энергию. Если прогноз осуществится, на дорогах могут появиться до 400 млн легковых водородных автомобилей, 15–20 млн грузовиков и 5 млн автобусов, что позволит сократить глобальные выбросы CO₂ на 60% относительно нынешнего уровня. Эти цифры говорят о серьезных надеждах, возлагаемых на водород. В последние годы сразу несколько автопроизводителей наладили серийный выпуск машин на водородных топливных элементах (Fuel Cell): к примеру, в 2014 году в продажу вышел японский седан Toyota Mirai, а ему на смену пришли модели Honda Clarity и Hyundai Nexo – все они используют водород для выработки электроэнергии на борту и имеют нулевые выхлопы.
Особый акцент делается на тяжелом транспорте и общественных перевозках, где замена дизеля на батареи затруднительна из-за массы и дальности хода. Водородные топливные элементы находят применение в городских автобусах, грузовиках и даже поездах: в Германии уже курсирует региональный пассажирский поезд на водороде, а в Швейцарии испытываются грузовые фуры с водородными силовыми установками. В России тоже проявляют интерес к этой теме – КамАЗ в 2023 году представил опытный образец грузовика на водородных топливных элементах и планирует начать его испытания. По словам разработчиков, уже в ближайшие годы может быть создан предсерийный образец, причем важные компоненты (блоки топливных ячеек) намерены производить внутри страны. Остается лишь вопрос по инфраструктуре.
Почему именно сейчас водород снова на повестке? Помимо экологических целей и ужесточения международных норм по выбросам, сказываются и экономические причины. Развитие технологий электролиза и возобновляемой энергетики удешевляет получение «зелёного водорода» (из воды с помощью энергии солнца/ветра) – чистого топлива, не связанного с нефтью. Страны видят в водороде путь к энергетической безопасности: собственное производство водорода способно снизить зависимость от импорта нефти и газа. Одновременно водородные решения стимулируют науку и промышленность к инновациям – от новых материалов до инфраструктурных проектов.
Значимость ленинградской инновации и уроки для будущего
История «водородных грузовиков» блокадного Ленинграда долгие годы оставалась малоизвестной широкой публике, но сегодня её значение раскрывается с новой стороны. Фактически, в 1941 году в осажденном городе был создан первый в мире пример устойчивого транспортного решения, опередивший мировую практику на несколько десятилетий. Тогда это родилось от отчаяния и гения изобретателя, спасало жизни и город, а побочным эффектом стала еще и экологическая чистота – минимальные выбросы, экономия ресурсов. Теперь, когда человечество вплотную занялось переходом к безуглеродной экономике, тот давний опыт выглядит пророческим. Не случайно зарубежные специалисты по водородной энергетике, узнав о работе Шелища, были поражены масштабом и скоростью реализации проекта в 1941 году.
Для нас эта история – не только о прошлом, но и о будущем. Она напоминает, что инновации в тяжёлые времена могут дать толчок технологиям, актуальным десятилетия спустя. Водород, к которому сегодня обращаются как к экологичной альтернативе, был успешно укрощён в экстремальных условиях блокады. Значит, технически человечество способно решить связанные с ним задачи – было бы желание и настойчивость. Сейчас, конечно, перед инженерами стоят иные вызовы (создание инфраструктуры, удешевление производства водорода, повышение безопасности хранения и т.д.), но сам принцип доказан предками.
Важно и другое: блокадные испытания показали, что транспорт на водороде реально работает и выполняет свою задачу даже в стрессовой обстановке. А отсутствие токсичного выхлопа и экономия горючего стали приятным бонусом, который тогда ценили мало кто, а сейчас ценят во всем мире. Сегодня водородные автобусы уже не загрязняют воздух на улицах, а завтра, возможно, и грузовой транспорт дальнего следования будет идти по дорогам без дыма из труб – лишь с облачками пара.
В Музее ПВО Санкт-Петербурга ныне хранится неприметный артефакт – старый красный огнетушитель, переоборудованный в тот самый гидрозатвор Шелища. Рядом – фотография изобретателя и копия его патента. Эти экспонаты символизируют замечательный пример, как инженерная смекалка и знания стали оружием в борьбе за город. История водородных грузовиков блокадного Ленинграда служит вдохновляющим уроком: порой решения, способные изменить будущее, рождаются в самые тяжёлые моменты настоящего. И пусть тогда эта технология не получила развития, ее время, возможно, настало теперь – в эпоху поиска чистой и устойчивой энергетики. Забытая инновация вновь востребована, и наследие «водородного лейтенанта» работает на службу экологии сегодняшнего дня.Борис Шелищ, ВОВ, водород, водородное топливо, водородный транспорт, Ленинград
#Борис #Шелищ #ВОВ #водород #водородное #топливо #водородный #транспорт #Ленинград https://nia.eco/2025/05/10/102185/