Дерево на протяжении всей истории человечества было одним из самых востребованных ресурсов, которым остается и сегодня. Способы его добычи прошли колоссальный путь от ручного труда до сложнейших инженерных комплексов. Благодаря этому для заготовки древесины были созданы уникальные машины, которые не то что увидеть, но и, услышав названия, не каждый сможет понять, о чем идет речь. В этой статье разберемся, что же такое харвестеры, мульчеры, форвардеры и скиддеры.
Этап первый: Валка и первичная обработка леса
Центральной фигурой современной лесосеки, безусловно, является харвестер. Этот лесной комбайн представляет собой самоходную машину, оснащенную манипулятором со сложнейшим навесным оборудованием — харвестерной головкой. Именно она выполняет львиную долю работы: захватывает ствол, спиливает его у основания, протаскивает через вальцы для обрезки сучьев и тут же раскряжевывает на сортименты строго заданной длины. Оператор лишь контролирует процесс, а бортовой компьютер способен сам выбирать программу раскроя для получения максимального объема деловой древесины из каждого ствола.
Идея объединить несколько операций в одной машине не была реализована мгновенно. Первые харвестеры появились в Скандинавии в 1960-х годах, где условия северной тайги требовали механизации трудоемкого процесса. Ключевой фигурой в создании полноценного лесозаготовительного комбайна считается финский инженер Сакари Пиномяки и его компания PIKA Forest Machines. В 1968 году они разработали первый самоходный лесозаготовитель PIKA Model 60, а в 1974 году — первый полностью мобильный лесозаготовительный комбайн PIKA Model 75, для которого Пиномяки и придумал сам термин «харвестер». Эти машины принципиально отличались от предшественников тем, что изначально проектировались как единое целое, а не были набором из сельскохозяйственного трактора с приваренными к нему дополнительными устройствами.
При хлыстовой технологии заготовки, когда деревья спиливаются целиком без раскряжевки, на сцену выходит валочно-пакетирующая машина (ВПМ). В отличие от харвестера, работающего как универсал, ВПМ — это узкий специалист по скоростной валке. Она спиливает деревья и аккуратно укладывает их в пачки для последующей трелевки, но не обрезает сучья и не раскряжевывает ствол. Такое разделение труда позволяет достичь высокой производительности на лесосеке при больших объемах заготовки.
Если же стоит задача не заготовить древесину, а расчистить территорию от растительности, в дело вступает мульчер. Эта машина оснащена мощным вращающимся барабаном с ножами либо цеповыми молотками, которые измельчают кустарник, мелколесье, порубочные остатки и пни в щепу. Мульчер незаменим при подготовке лесосек к посадке, прокладке дорог и противопожарных полос, а также при уходе за лесными насаждениями. В отличие от машин первого этапа, ориентированных на получение товарной древесины, мульчер решает совсем иную задачу — утилизацию нежелательной биомассы непосредственно на месте.
Этап второй: Трелевка и первичная транспортировка
После того как деревья свалены и раскряжеваны, их необходимо доставить от места валки до погрузочной площадки или лесовозной дороги. Этот процесс называется трелевкой, и для него существует два основных типа машин, работающих по разным технологическим схемам.
При сортиментной заготовке, когда лес уже напилен на части, незаменимым напарником харвестера выступает форвардер. Это самозагружающийся транспорт, состоящий из двух модулей: кабины оператора и грузовой платформы (коника). Мощный гидроманипулятор с клещевым захватом аккуратно собирает оставленные харвестером пачки сортиментов и укладывает их на грузовую платформу для перевозки. Идея такой машины родилась в Швеции в начале 1960-х годов как развитие концепции трелевочного трактора, который сам не мог производить погрузку. Уже к середине десятилетия первые форвардеры вышли на рынок, а в 1968 году компания Rottne Industri представила свою знаменитую модель Blondin — машину, которая отличалась сравнительно небольшими размерами, живучестью и отличными эксплуатационными характеристиками, за что ее полюбили операторы по всей Скандинавии.
Если же заготовка ведется по хлыстовой технологии, в дело вступает скиддер (трелевочный трактор). Его задача — трелевать пачки хлыстов волоком к месту разделки и погрузки. В отличие от форвардера, который перевозит сортименты полностью в кузове, скиддер частично погружает пачку на свой коник и буксирует ее волоком. История создания специализированной машины для этой цели началась в СССР. В 1947 году инженерами Ленинградской лесотехнической академии и конструкторского бюро Кировского завода под руководством Ж. Я. Котина был создан первый в мире серийный трелевочный трактор КТ-12 с газогенераторным двигателем. Первые десять машин были собраны к ноябрю 1947 года, а пять из них прошли в праздничной колонне по Дворцовой площади 7 ноября того же года. За прошедшие десятилетия скиддер претерпел значительные изменения: появились колесные модели, обладающие большей маневренностью, а на смену ручному креплению тросов (чокерные скиддеры) пришли машины с гидравлическим захватом (бесчокерные). Сегодня это мощные тягачи, способные собирать и транспортировать значительные объемы древесины в самых сложных условиях.
Этап третий: Погрузка и магистральная транспортировка
Финальный аккорд лесосечных работ — погрузка заготовленного леса на транспорт для отправки к месту переработки. Эту задачу выполняют специализированные лесопогрузчики. Конструктивно они представляют собой мощную базовую машину (часто на основе трактора или экскаватора), оснащенную челюстным захватом для оперативной погрузки бревен. В СССР история лесопогрузчиков началась в 1960-х годах. Группа инженеров Красноярского завода «Краслесмаш» разработала свой вариант машины, и уже в 1963 году была изготовлена опытная партия новых челюстных лесопогрузчиков, которые прошли успешные испытания в леспромхозах. Дальнейшее развитие конструкции привело к появлению перекидного типа погрузчика, способного переносить пачку хлыстов через себя, что значительно ускорило процесс загрузки лесовозов.
Для вывозки леса на дальние расстояния используются лесовозы. Первые попытки механизировать этот процесс предпринимались еще в конце XIX века, когда в США был создан паровой лыжно-гусеничный тягач Lombard Steam Log Hauler, заменивший лошадей. Однако настоящий прорыв произошел с развитием автомобильной техники. Первым грузовиком, специально разработанным для вывоза леса в СССР, стал появившийся в 1955 году полноприводный МАЗ-501. Он имел 120-сильный двухтактный дизель ЯАЗ-204А, усиленный передний мост и раздаточную коробку, а его грузоподъемность в составе автопоезда достигала 15 тонн. Современный лесовоз — это мощный автопоезд с гидроманипулятором для самозагрузки, способный эффективно работать на дорогах любого качества и в любых климатических условиях.
Эволюция лесозаготовительной техники не стоит на месте. Инженерная мысль уже шагнула туда, где возможности традиционных колесных и гусеничных машин подходят к своему пределу. Например, для работы на крутых горных склонах швейцарская фирма MENZI MUCK создала шагающий харвестер А 91. Его ходовая часть представляет собой четыре шарнирно соединенные «ноги» с колесами, способные независимо перемещаться в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Такая конструкция позволяет машине сохранять устойчивость и горизонтальное положение кабины даже на склонах, где обычная техника просто опрокинулась бы. Другое, не менее перспективное направление — внедрение беспилотных технологий. Уже существуют автономные гусеничные мульчеры, способные без участия человека расчищать лесосеки от порубочных остатков, пней и кустарника, работая под дистанционным контролем оператора. За этими технологиями будущее, которое сделает труд лесозаготовителей еще более безопасным, производительным и экологичным.