Рубки ухода – дело техники

Лесхозы Белоруссии начали механизировать самые трудоемкие рубки в лесу

В ноябре исполнилось 10 лет, как в республике стали широко применять на рубках ухода легкие лесные машины шведской компании Vimek. Это был смелый эксперимент и мало кто верил в его успех. По крайней мере экономические расчеты показывали полный провал идеи в сравнении с традиционной ручной заготовкой древесины. Но нашлось несколько инициативных директоров лесхозов, рискнувших вложиться в небольшие машины для выполнения самых трудоемких работ в лесу – прореживаний и проходных рубок.

17 лет назад в Белоруссии стали проводить рубки ухода с применением специальных харвестеров. Тогда это были три харвестера на базе финских сельскохозяйственных тракторов Valtra 120X в заводском исполнениии. Сейчас в республике работает примерно 80 комплексов Vimek, состоящих из легких харвестеров и форвардеров, 28 харвестеров Sampo Rosenlew HR 46, три харвестера Rottne H8, три харвестера Valtra 120X. Так, объем заготовленной древесины комплексами Vimek к концу года превысит один миллион кубометров. Чтобы понять, много это или мало, нужно учесть несколько важных обстоятельств. Во-первых, речь идет о самых трудоемких рубках ухода в молодом лесу. Для заготовки одного кубометра древесины порой нужно срубить до 20–30 деревьев. Во-вторых, это действительно легкие лесные машины: вес харвестеров для рубок ухода всего 4,5–9 т, ширина от 1,8 до 2,3 м. А в час они потребляют около 5–7 л дизтоплива.

Как ни странно, механизация рубок леса во всем мире начиналась с рубок главного пользования, а не с рубок ухода, при которых трудоемкость процессов существенно выше. Видимо, это связано с тем, что объемы рубок главного пользования существенно выше объемов рубок ухода. И поэтому поначалу (а где-то до сих пор) на рубках ухода пытаются использовать средние машины для рубок главного пользования. Но это неправильно как экономически, так и с точки зрения лесоводства. Так появились специальные лесные машины для проведения рубок ухода, соответствующие двум важным требованиям: небольшая ширина и низкое давление на грунт за счет малого веса.

Основные игроки на рынке профессиональных легких лесных машин для проведения рубок ухода – это шведские компании Vimek, Terri, Malwa, Rottne, финская Sampo Rosenlew, чешско-шведская Entracon, белорусская «Амкодор». У продукции каждой есть свои плюсы и минусы. Выбор машин зависит от условий, хотя существуют и универсальные машины: узкие 8-колесные машины Terri, Entracon. Кроме профессиональных лесных машин, для рубок ухода выпускается довольно много сверхлегких мини-машин весом 2–3 т. Эта техника рассчитана на использование частными лесовладельцами и не подходит для профессиогнальных задач.

Одна из главных предпосылок массового перехода на механизированное проведение рубок ухода – дефицит рабочей силы. Набрать бригаду вальщиков во многих регионах большая проблема, поскольку сельское население в Белоруссии заметно сократилось в последние годы. Да и желающих работать в лесу с пилой становится все меньше.

Технологические коридоры больше не нужны?

Суть рубок ухода за лесом – удаление из насаждения нежелательных деревьев и создание благоприятных условий для роста лучших деревьев главных пород в целях формирования высокопродуктивных качественных насаждений и своевременного использования древесины. При этом через каждые 15–20 м необходимо было прокладывать технологические коридоры шириной 3,5–4 м только для того, чтобы заготовить и вывезти древесину. В культурах с узкими (до 2 м) междурядьями допускается даже удаление каждого четвертого или восьмого ряда. Естественно, на таких волоках для движения техники удаляются и перспективные с точки зрения ведения лесного хозяйства деревья. Таким образом, для выполнения лесохозяйственных требований из-за ограниченных технических возможностей лесозаготовительных машин приходится идти на компромисс в ущерб ожидаемому лесохозяйственному эффекту.

Создатели Vimek, братья Ларс Гюннар и Нильс Эрик Нильссон, живущие на севере Швеции, загорелись идеей сконструировать новый тип лесных машин для работы в густом молодом лесу без прокладки традиционных технологических коридоров. Для этого в харвестерах и форвардерах был предусмотрен ряд специальных технических решений.

Компактность, легкость и высокая маневренность особенно важны при проведении первых прореживаний. Маневренность харвестера Vimek 404 достигается за счет уникальной функции двойного управления. Помимо привычного складывания шарнирно-сочлененной рамы, в машине поворачиваются колеса моста под краном, причем независимо от направления складывания рамы. Это позволяет обеспечить между передними и задними колесами угол 80° или двигаться «крабом», когда колеи передних и задних колес не совпадают, а тем самым – феноменальную маневренность. Что может смутить в машине, так это короткий кран. Это сделано намеренно, чтобы проще было управлять им в густом лесу и минимизировать повреждения деревьев. Машины Vimek принципиально отличаются от мини-харвестеров и мини-форвардеров, поскольку предназначены для профессионального использования, то есть производительного и долговременного. Конструкция рассчитана на довольно тяжелые машины, что исключает применение аутригеров, создающих проблемы в условиях леса и существенно сокращающих производительность техники.

Шарнир подвески головки харвестера оснащен запатентованной системой блокировки, которая позволяет избежать раскачивания головки при подведении к дереву и установке в положение валки. В результате существенно повышается производительность и снижается риск повреждения деревьев.

Для большей устойчивости при погрузке на форвардере установлена система блокировки главного шарнира без участия аутригеров. А система блокировки шарнира подвески противодействует раскачиванию сортиментов при погрузке в густом лесу. Предусмотрена возможность перемещать сортименты в вертикальном положении. Этот функционал обеспечивает наклонный грейфер с системой вертикального ориентирования сортиментов и возможностью их торцовки. Для движения форвардера по лесосеке между деревьями достаточно расстояния 2,1–2,5 м, при этом повышается устойчивость лесов к сильными ветрам и снеголомам.

Машины для рубок ухода можно транспортировать, используя легкие прицепы-лафеты и автомобили-эвакуаторы.

Результат в рублях и кубометрах

Когда в 2010 году обсуждалась целесообразность закупки легких харвестеров и форвардеров для проведения рубок ухода, экономическую эффективность использования машин сравнивали с ручной заготовкой бригадами вальщиков. Как показала практика, такое сравнение не совсем корректно, поскольку не учитывает лесохозяйственный эффект – а это главный критерий результативности ухода за лесом. Там, где для рубок ухода стали применять легкие харвестеры, кардинально поменялась технология проведения работ и выросло их качество.

Первыми в Белоруссии машины Vimek решили использовать лесхозы Брестского производственного лесохозяйственного объединения. Партия машин была закуплена с привлечением кредитов белорусских банков в 2010–2011 годах. Сейчас в области работают 16 харвестеров модели 404 и 15 форвардеров Vimek 610. Главный лесничий объединения Александр Матюшевский отметил высокую эффективность техники, особенно в комплексе «харвестер+форвардер». По его мнению, в идеале на харвестере должен работать специалист лесного хозяйства, способный самостоятельно принимать решения по удалению деревьев в ходе рубок.

В среднем машины заготавливают до 1000 м³ древесины в месяц, хотя в некоторых лесхозах доходит и до 1800 м³. Но, учитывая специфику рубок ухода, объем тут вовсе не главный показатель. Важнее площадь насаждений, охваченных уходом. Качество рубок ухода не всегда напрямую связано с объемом заготовленной при этом древесины. Очень важно правильно мотивировать операторов харвестеров на проведение качественной рубки за счет правильного лесоводственного подхода к выбору удаляемых деревьев. К слову, в некоторых лесхозах в качестве эксперимента стали спускать операторам план работ на рубках ухода не в кубометрах, а в числе срубленных деревьев. В таком случае у оператора нет соблазна срубать лучшие деревья, чтобы больше заработать, он стремится удалять отстающие в росте. Но эта практика пока не получила широкого распространения.

Себестоимость заготовки древесины зависит от вида рубки и организации работ. В лесхозах подсчитали, что самая высокая себестоимость заготовки одного кубометра древесины получается при прореживаниях и первых проходных рубках с объемом хлыста 0,03–0,1 м³. И хотя лесные машины Vimek рекомендованы для объема хлыста до 0,16 м³, максимальный эффект от них будет при минимальном объеме хлыста, считает Сергей Родионов, глава представительства Vimek AB в Белоруссии.

«Мы изучили разные варианты организации работы операторов, опробованные в Белоруссии. Оптимальным можно считать такой, при котором на одной машине работают два оператора, сменяя друг друга через два-три дня, – рассказал г-н Родионов. – Таким образом, один оператор работает в лесу, а другой в это время отдыхает дома. Тот оператор, что на смене, не возвращается каждый день домой, гоняя машину из леса до ближайшей стоянки. Рабочий день при этом 11–12 часов, и оператор все рабочее время посвящает только производительному труду и обслуживанию машины. Подготовительно-заключительные операции и перегоны сводятся к минимуму».

При использовании легкого харвестера на рубках ухода ежедневно высвобождается 8–10 человек, которых можно задействовать на других, менее трудоемких лесохозяйственных работах. В лесхозах, где организовано собственное производство по оцилиндровке и окорке древесины, мелкотоварное сырье от рубок ухода используется для выпуска экспортной продукции. Поскольку харвестеры работают в любую погоду, за счет высокой производительности лесхозы могут оперативно реагировать на поступивший заказ для реализации мелкотоварной древесины или поставки ее в собственные деревообрабатывающие цеха.

Особенности технологии

Сергей Родионов в беседе рассказал об особенностях рубок ухода с применением легких лесных машин.

– Сергей Львович, в чем преимущество отказа от прорубки стандартных технологических коридоров при проведении рубок ухода?

– Такая концепция рубок ухода позволяет оставлять больше деревьев, равномерно распределенных в лесу. Это особенно важно при проведении первых прореживаний. Кроме того, ввиду легкости и маневренности машин снижается до минимума риск повреждения оставляемых лучших деревьев. Мы все привыкли к тому, что вслед за харвестером движется форвардер, собирающий заготовленные сортименты. Шведский производитель легких харвестеров предложил технологию, согласно которой форвардер движется не по каждому следу харвестера, а через один, иногда даже через два. Таким образом, путь форвардера сокращается примерно вдвое или втрое, при этом наполнение грузового отсека ускоряется и повышается производительность машины.

Кроме того, при этой технологии машины в лесу никогда не двигаются прямолинейно. Харвестер удаляет отстающие в росте и другие выбракованные деревья, объезжая и сохраняя лучшие. Его путь при этом может быть весьма извилистым. Используемые технические решения позволяют машине передвигаться по лесу почти так же свободно, как человеку. Форвардер двигается линейно, но не по прямой, а тоже огибая лучшие деревья. В процессе заготовки оператор харвестера укладывает сортименты на проходящий рядом плавно-извилистый путь, по которому пойдет форвардер. Таким образом, никаких коридоров нет, получается равномерно прореженный лес, в котором через пару лет от рубки не останется и следа. Конечно, если соблюдалась технология.

– При каких видах рубок ухода использование таких машин оптимально?

– Они могут применяться на всех видах рубок ухода. Для расчета условия оптимальной работы харвестера есть простая формула: максимальный захват харвестерной головки, умноженный на 0,6, равен диаметру дерева в комлевой части, обеспечивающей эффективность харвестера. В стандартной комплектации у Vimek максимальный захват головки 30 см, следовательно, оптимальный диаметр деревьев для него – до 18–20 см. Эффективный диапазон работы головки в данном случае 6–20 см. Именно такой лес вырубается при прореживаниях и проходных рубках. Форвардер может применяться при всех видах рубок ухода, и прежде всего при прореживаниях и проходных рубках. Для проведения осветлений вместо кусторезов также можно использовать харвестер. Для этого устанавливается специальная головка С12, разработанная шведской компанией Bracke Forest AB специально для харвестера Vimek. Она представляет собой защищенный диск, на который натянута пильная цепь с очень высокой скоростью резания, и рассчитана на максимальный диаметр срезаемого дерева 16 см. Для проведения прочисток можно использовать специальный валочный грейфер (головку) с возможностью накопления деревьев для повышения производительности. Оснащенный специальной широкой шиной для спиливания деревьев и кустарников до 30 см, он обеспечивает пакетирование тонкомерных стволов. А для прочисток Vimek выпускает на базе стандартного форвардера специальную машину BioCombi с таким же валочным грейфером, которая может работать в режиме заготовки тонкомерной древесины на прочистках без обрезки сучьев и транспортировать тонкомер к местам складирования для последующего измельчения в топливную щепу. BioCombi оснащена раздвижными кониками, что позволяет с помощью гидравлики ужимать перевозимый груз.

– Существует мнение, что на рубках осветления харвестер «не зарабатывает», поэтому не сможет себя окупить.

– Понимание харвестера как машины для зарабатывания денег ошибочно. Харвестер позволяет кардинально повысить производительность труда, заменив ручной труд. При сравнении затрат на работы вручную и механизированные легко увидеть выгоду (экономический эффект) от использования легких лесных машин на всех видах рубок ухода. Если еще 10–15 лет назад затраты были почти равными, то в последние годы при правильных расчетах себестоимость рубок ухода машинным способом ниже, чем при традиционном способе. И поскольку рубки ухода самые трудоемкие, именно для них целесообразно использовать механизированную заготовку. На главном пользовании производительность вальщика довольно высокая, потому что для заготовки одного кубометра древесины достаточно свалить одно или два дерева, обрезать сучья и раскряжевать ствол. На рубках ухода на один кубометр нужно свалить 10–30 деревьев, обрезать сучья, раскряжевать и вручную собрать заготовленную древесину в небольшие кучи. И поэтому там, где вчера нужна была бригада рабочих с бензопилами – особо тяжелые и опасные условия труда, сегодня успешно справляется одна машина.

– Можно ли сэкономить, купив для рубок ухода не комплекс из двух машин, а только харвестер?

– Прежде всего нужно выяснить, какая машина при механизированной заготовке важнее: харвестер или форвардер. Даже от специалистов приходится слышать, что главный в комплексе харвестер. Это распространенное заблуждение становится причиной принятия неверных инвестиционных решений. Приобретать харвестер без форвардера неразумно. Технологию сортиментной заготовки реализует как раз форвардер. При этом нет большой разницы, будут выполнены валка, раскряжевка и обрезка сучьев бензопилой или харвестером. А вот от того, как и чем трелюется заготовленная и окученная древесина, зависит технологический процесс, лесоводственное качество рубок ухода, да и себестоимость лесозаготовок. Экономить на форвардере не стоит. Ни трактор с тележкой, ни другой более крупный и менее маневренный форвардер не смогут собрать сортименты после прохода харвестера без прорубки коридоров. Следовательно, пропадает эффект прогрессивной технологии. Если нет возможности приобрести комплекс из двух машин, вместо харвестера имеет смысл купить форвардер.

– В последние годы в Европе стали популярны комбимашины, сочетающие функции харвестера и форвардера. Vimek поддерживает этот тренд?

– В большинстве случаев они создаются на базе форвардеров. Vimek разработал машину такого типа под названием Vimek 404 DUO. В отличие от других, она создана на базе харвестера, что позволяет работать в режиме заготовки с максимальной производительностью. Версия Bio этой машины может выполнять весь комплекс работ при всех видах рубок ухода.

– Что делать, если на участках прореживания или проходной рубки уже сделаны технологические коридоры?

– Это довольно распространенная ситуация. Обычно расстояние между волоками от 30 до 50 м, чаще 40 м. В этом случае рационально использовать эти старые волоки в качестве магистральных и направить харвестер и форвардер не вдоль существующих волоков, а поперек. Таким образом удается равномерно проредить древостой, не прорубая дополнительных коридоров. Впрочем, вдоль существующих волоков тоже можно. Выбор технологии делается применительно к каждому участку.

– Законодательство позволяет вырубать ряды целиком, если ширина междурядий 2 м и меньше. Есть ли альтернативное решение?

– Зачем жертвовать целым рядом выращенных деревьев, если есть возможность избежать этого? В таком случае направление движения харвестера и форвардера должно быть поперек рядов. Угол движения машин по отношению к рядам может быть 30–70°, но нет смысла придерживаться движения под прямым углом. В результате не нужно удалять лучшие деревья и прорубать волоки через каждые 4–12 м. Оператор харвестера выбирает траекторию движения так, чтобы удалить отбракованные (с точки зрения ведения лесного хозяйства) деревья.

– Если делать выборку деревьев согласно лесохозяйственным требованиям, а не по объему хлыста, оператор потеряет в кубах, а следовательно и в заработке?

– Разработанные в Белоруссии нормы выработки для харвестеров на рубках ухода предусматривают учет работы как в кубометрах, так и по количеству вырубленных деревьев. Но на рубках ухода гораздо правильнее устанавливать расценки и нормы выработки операторам не за объем заготовленной древесины, а за количество заготовленных деревьев. Таким образом, задачи лесоводства будут совпадать с задачей оператора: убрать все лишние деревья в насаждении. Контролировать результаты выполненных работ очень просто – по количеству пней. Для этого не обязательно считать все пни на лесосеке, достаточно заложить несколько пробных площадок постоянного радиуса.

Немаловажный аспект – повышение интенсивности рубок ухода. Это пойдет на пользу в том числе и лесу. Вовремя убранные отстающие в росте деревья, не дожидаясь их усыхания, можно использовать в качестве деловых. А оператор при интенсивных рубках сможет работать более производительно.

Впрочем, опыт, накопленный в Белоруссии при проведении рубок ухода с применением лесных машин Vimek, можно с успехом применять и для техники других брендов. Важно правильно подобрать машины для тех или иных условий. 

Справка

В Белоруссии, как и в России, применяются четыре вида рубок ухода:

1. Осветление – для хвойных и твердолиственных насаждений в возрасте до 10 лет (для тополя, осины и ольхи серой – до пяти лет).
2. Прочистка – для хвойных и твердолиственных насаждений в возрасте 11–20 лет (для тополя, осины и ольхи серой – 6–10 лет).
3. Прореживание – для хвойных и твердолиственных насаждений 21–40 лет (для мягколиственных и твердолиственных порослевого происхождения, в том числе березовых, липовых, черноольховых, грабовых и других – 21–30 лет, тополевых, осиновых, сероольховых и других – 11–20 лет).
4. Проходная рубка для хвойных и твердолиственных насаждений от 41 года (для мягколиственных и твердолиственных порослевого происхождения, в том числе березовых, липовых, черноольховых, грабовых и других – от 31 года, тополевых, осиновых, сероольховых и других – от 21 года).

Заканчивают проходные рубки в хвойных и твердолиственных насаждениях семенного происхождения за 20 лет, а в мягколиственных и твердолиственных насаждениях порослевого происхождения – за 10 лет до наступления возраста главной рубки.

Малые лесные машины можно использовать при всех видах рубок ухода.

Текст Евгений Жибуль