Середина 1950-х. Советский Союз вступает в гонку за Антарктиду, и перед инженерами встаёт беспрецедентная по мировым масштабам задача: создать транспортное средство, способное работать в снежной пустыне как автономная среда обитания, лаборатория и тягач одновременно. Температуры ниже −70 °C, ураганные ветры и абсолютная изоляция делали любую ошибку фатальной. Американский эксперимент с гигантским «Снежным крейсером» наглядно продемонстрировал ограниченность колёсных схем в полярных условиях. Харьковский завод транспортного машиностроения предложил иной путь: в основу проекта лег тяжёлый артиллерийский тягач АТ-Т, унаследовавший трансмиссию и ходовую часть танка Т-54
Конструкторская мысль решала сразу несколько предельных задач. Советские антарктические экспедиции рассматривались как форма испытаний техники автономного действия, предназначенной для длительной работы вдали от баз снабжения. Первые полярные варианты АТ-ТА с расширенными гусеницами и утеплённой кабиной выявили пределы концепции тягача с жилым модулем. Требовался единый комплекс, рассчитанный на непрерывное пребывание экипажа внутри машины. Выбор АТ-Т обеспечивал высокую ремонтопригодность: большинство агрегатов обслуживались стандартным танковым инструментом, без уникальной оснастки, что было критически важно в условиях полной изоляции.
Решение пришло в виде вагонной компоновки. Восьмиметровый герметичный корпус из дюралюминия превратился в передвижную полярную станцию. Внутри размещались спальные места на шесть человек, кухня, радиорубка, штурманский пост, сушильное отделение и санитарный узел. Утепление состояло из восьми слоёв капроновой ваты с герметичными прокладками, а корпус был рассчитан на воздействие ураганных ветров. Такая компоновка снижала обзор и усложняла манёвры на торосах, поэтому управление машиной строилось на взаимодействии водителя и штурмана, корректирующего движение по внешним ориентирам.
Силовой установкой оставался дизель В-2, прошедший глубокую переработку. Он получил систему турбонаддува с двумя режимами. В обычных условиях двигатель работал в атмосферном варианте с мощностью 520 л. с., обеспечивая приемлемый ресурс. При движении на высоте или в условиях кислородного дефицита подключался турбокомпрессор, кратковременно повышавший отдачу почти до 1000 л. с. Этот режим предназначался для преодоления критических участков маршрута и предотвращения полной остановки машины. В таких условиях «Харьковчанка» тянула за собой сани массой до 70 тонн по рыхлому снегу и затяжным подъёмам.
Ходовая часть подверглась серьёзной переработке. Ширина траков достигла одного метра, что снизило удельное давление на снег до 0,3 кгс/см². Семикатковая схема улучшила распределение массы и плавность хода. Герметичный корпус лодочного типа позволял машине сохранять плавучесть при провале под лёд и удерживаться на поверхности до применения лебёдки. Управляемость и торможение на насте и льду оставались сложными: тормозной путь был велик, а замедление часто обеспечивалось работой трансмиссии на пониженных передачах и сопротивлением снежного покрова.
Система жизнеобеспечения проектировалась с расчётом на многосуточные переходы. Иллюминаторы с двойными стёклами и подачей осушенного тёплого воздуха не запотевали и не обмерзали. В стеклопакетах применялся электрообогрев, интегрированный в структуру стекла. Калориферная вентиляция обновляла воздух в жилом объёме каждые пятнадцать минут. Подогрев охватывал санитарные узлы и сливные магистрали. Экипаж минимизировал выходы наружу, выполняя регламентные операции внутри корпуса. Постоянный шум и вибрации делали длительные переходы физически тяжёлыми, даже при стабильном тепловом режиме.
Первая «Харьковчанка» выявила и серьёзные недостатки. Загазованность жилого отсека, вызванная проникновением выхлопных газов, стала одной из главных эксплуатационных проблем. Полная интеграция двигателя и обитаемого объёма оказалась опасной. В модернизированной «Харьковчанке-2» 1975 года применили капотную компоновку, полностью разделив моторный отсек и жилой блок. Машина утратила часть концептуальной цельности, зато существенно вырос уровень безопасности экипажа.
Вездеход прошёл самые тяжёлые маршруты: Южный полюс, Полюс недоступности, геомагнитный полюс. Расход топлива достигал 12 литров на километр, однако запас хода около 1500 км и способность вести за собой крупные обозы делали машину незаменимой. Полученный опыт привёл к пересмотру подходов: последующие советские полярные системы перешли к модульной схеме с отдельным тягачом, жилым блоком и прицепами.