Машинная заготовка древесины на горных лесосеках

Часть 1. Системы машин для работы на склонах

Во многих странах большая часть лесов расположена на сильно пересеченной местности с крутыми склонами. Такие леса в России представлены на Дальнем Востоке, части Сибири, части Краснодарского края и др. Для освоения запасов древесины в эксплуатационных лесах на крутых склонах производители разных стран разработали всевозможные системы машин.

Часть 2. Системы машин для работ на склонах

Широкая линейка передвижных, самоходных и стационарных трелевочных установок выпускалась и в СССР. Над проблемой обоснования и оптимизации их конструктивных параметров и режимов работы в разных условиях трудились несколько отраслевых НИИ, конструкторских бюро, специализированные кафедры профильных вузов. Защищены десятки диссертаций.

К сожалению, это направление специального лесного машиностроения сегодня полностью утрачено. Выпуск специальной техники для освоения лесов на склонах прекращен. Приятно отметить, что в России наметилась тенденция возрождения лесного машиностроения. И можно ожидать, что сегмент техники для лесов на склонах гор и сопок, спустя определенное время, тоже начнет восстанавливаться.

Концепты техники для работы на склонах

Эффективность проведения лесосечных работ, в том числе и на склонах, определяется экономическими и экологическими показателями. Экономические показатели считаются высокими при достижении возможного минимума себестоимости заготовленной древесины, то есть минимизации затрат на подготовительные, вспомогательные и основные работы, объем которых зависит от выбранной системы машин, режима их работы, технологического процесса и схемы разработки лесосеки.

Экологические показатели лесосечных работ считаются хорошими при достижении возможного минимума отрицательного воздействия на лесную экосистему и, соответственно, при достижении минимума затрат на последующее лесовосстановление. А степень негативного воздействия лесосечных работ на лесную экосистему зависит от технологии и режима разработки лесосеки.

Принципиально выделяются пять вариантов систем машин для проведения лесосечных работ в природно-производственных условиях склонов гор и сопок.

Традиционные для условий равнинных лесов системы машин с механизированной или машинной заготовкой древесины – возможный, но неприемлемый вариант. Для того чтобы обычные лесные машины могли работать в условиях крутых склонов, предварительно бульдозером нужно нарезать террасы, которые серпантином охватывают склон. Такой вариант связан с огромными затратами и разрушительным воздействием на экосистемы лесов – в дальнейшем террасы становятся очагами водной и ветровой эрозии, поэтому на нормальное лесовосстановление лесосек на склонах трудно рассчитывать.

Второй вариант – различные виды канатных трелевочных установок (КТУ). При использовании неподвесной или полуподвесной КТУ трелюемые лесоматериалы сильно повреждают почвогрунты лесосек. Полностью подвесная КТУ исключает негативное воздействие на почвогрунты, но этот способ предполагает высокие затраты на подготовительные и основные работы, а также оборудование.

Третий вариант более современный – это лесные машины, оснащенные встроенными в трансмиссию лебедками. Обеспечивая высокую эффективность работы на крутых склонах, эти механизмы утяжеляют машину и значительно удорожают. Кроме того, при смене дислокации машины, например переходе на разработку равнинных лесосек, снять лебедку нельзя, и утяжеленная машина работает большим расходом топлива. Неизбежно и негативное воздействие (как нормальное, так и касательное) движителей лесных машин на почвогрунты.

Четвертый вариант – своего рода гибрид второго и третьего: самоходные лебедки разных конструкций, которые, в отличие от КТУ, перемещают не заготовленную древесину, а лесные машины, работающие на склоне. Самоходная лебедка как универсальное оборудование может эксплуатироваться не только на лесных машинах. При смене дислокации лесной машины нет необходимости возить ненужное дополнительное технологическое оборудование. Проблемы дополнительных расходов на оборудование и негативного воздействия на почвогрунты неизбежны в этом случае.

Пятый вариант – воздушный транспорт – наиболее предпочтительный с экологической точки зрения ввиду минимального повреждения экосистемы, но из-за очень высокой себестоимости нераспространенный.

Например, вертолеты в настоящее время. Это и не удивительно: эксплуатационные затраты на трелевку вертолетом Ми-8, только по топливу составят 39 440–87 000 руб./ч (на конец 2021 года).

Интересным, но пока не реализованным техническим решением представляется авиационная платформа, выполненная по сопловой схеме, предложенной Ю. С. Подзиреем. С помощью авиационной платформы большой грузоподъемности (полезная нагрузка 60 т и больше) можно доставлять лесные машины, топливо, расходные материалы на склоны, а также трелевать заготовленную древесину.

Однако пока автор не продвинулся дальше разработки принципиальной компоновки. 

Текст:
Виталий Каляшов, канд. техн. наук, доцент СПбГАСУ
До Туан Ань, преподаватель Вьетнамский национальный университет лесного хозяйства
Ольга Григорьева, канд. с.-х. наук, доцент СПбГЛТУ им. С. М. Кирова
Александр Гурьев, аспирант АГАТУ
Дьулус Новгородов, аспирант АГАТУ

(Продолжение следует.)