Целесообразность применения аэростатов на
лесозаготовках
A.Абузов , Директор, ДЦВ "АЭРОС", Хабаровск , Россия
В настоящее время лесная промышленность России, особенно в ее дальневосточных
регионах, сталкивается с рядом неблагоприятных проблем, связанных с вывозом
древесины:
Большинство мест лесозаготовок удалено от населенных пунктов на многие десятки
километров, что вызывает дополнительные затраты на строительство и содержание
лесовозных дорог и мостов, а также ведет к росту износа машин и снижению их
общей производительности на вывозке леса. Все это в конечном итоге повышает
себестоимость заготовленной древесины.
Основной запас спелой и качественной древесины, например, только в лесах Хабаровского
края, находится в труднодоступных или на запретных территориях, где традиционная
техника не в состоянии вести заготовку древесины. В теплые периоды года объем
заготовок снижается из-за недоступности некоторых лесосек для наземного транспорта.
Ежегодно ужесточаются экологические требования к лесозаготовителям. Волочение
хлыстов по склону, перемещение по нему наземной техники приводит к существенному
повреждению почвенного покрова, что вызывает дополнительные затраты на лесовосстановительные
работы и эти затраты могут оказаться весьма значительными.
Следует также учитывать, что 80% рек и ручьев берут свое начало в лесных массивах,
повреждение которых ведет к их загрязнению и усыханию, что не может не вызывать
более глобальных экологических проблем.
На территории дальневосточных краев и областей используется преимущественно
старая технология с использованием трелевочных тракторов, которые производят
трелевку древесины волоком, что существенно сказывается на подросте и состоянии
почвы.
Применение традиционных зарубежных технологий также не решает указанных проблем.
Машины зарубежных фирм, например Тимбко, Тимберджек и других отличаются высокой
производительностью и надежностью, но в то же время имеют высокую стоимость
и обладают рядом других недостатков:
- их применение требует строительства дополнительных подъездных путей к лесосеке;
- несмотря на высокую технологию валки и трелевки, данные системы не исключают
повреждение подроста и значительной эррозии почвы, особенно в теплые периоды
года;
- невозможность вести заготовку на очень крутых склонах (свыше 30 градусов)
и в запретных зонах; -неспособность проведения выборочных рубок.
В 1998 -1999 гг. в Хабаровском крае некоторыми компаниями была опробована вертолетная трелевка. Данная технология позволяет свести на нет многие из вышеперечисленных проблем . Однако достигается это слишком дорогой ценой из-за высокой стоимости топлива и амортизационных расходов. Кроме того, при этом способе значительно снижается безопасность выполняемых работ.
В этих условиях очень важно найти технологию, которая имела бы все преимущества
воздушной трелевки, но не обладала бы рядом отрицательных свойств, присущих
вертолетной трелевке. Такая технология существует - это транспортировка древесины
с помощью аэростатических летательных аппаратов
(аэростатов).
Аэростаты, используемые для трелевки леса, представляют собой тросовую подвесную систему, дополненную подъемной силой, наиболее подходящую для трелевки древесины вниз по склону. Аэростаты, используемые для поднятия бревен, производят трелевку в отрыве от земли, в то время как кабельные системы транспортируют ( волокут) лес по земле. Это позволяет аэростатным системам применяться и на исключительно труднодоступной местности с минимальным ущербом для природы. Максимальное трелевочное расстояние аэростатных трелевочных систем может быть 1500 метров. Это значительно снижает требования к наличию подъездных дорог по сравнению со многими кабельными трелевочными системами. Лучше всего для применения аэростатов подходят протяженные склоны, которые наиболее трудны для заготовки древесины обычными способами. Важную роль при аэростатной трелевке играют погодные условия, так как во время работ ветер не должен превышать 15 м/сек (в противном случае аэростат должен быть спущен на землю до прекращения ветра). Температура воздуха и угол возвышения склона также влияют на скорость проведения работ.
Сравнение различных систем машин для горных лесозаготовок
| Показатели | Вертолет МИ-8МТВ | Аэростатно-тросовая система Q=3,5 тонн | Трелевоч-ный трактор ТТ-4 | Канатная установка МЛ-43 | Канатная установка МЛ-59 | Системы Тимберджек Харвестер 1270 Форвардер 1110 |
| Рейсовая нагрузка, м3 |
2 - 3
|
2 - 3
|
8 - 14
|
2 - 4
|
5 - 8
|
8 - 10
|
| Сменная производитель-ность, м3 |
100-150
|
100-120
|
60-80
|
30-50
|
80-100
|
200-250
|
| Количество обслуживающего персонала, чел |
6
|
8
|
7
|
8
|
8
|
3
|
|
Стоимость оборудования, в $ -долларах США |
3 500 000 плюс 800- 1000 $ в час
|
200 000
|
25 000
|
45 000
|
120 000
|
700 000
|
| Строительство дополнительных подъездных путей( необх. +) |
-
|
-
|
+
|
+
|
+
|
+
|
| Уничтожение подроста при трелевке, % |
0
|
0
|
80
|
75
|
60
|
60
|
| Повреждение почвенного покрова, % |
0
|
0
|
100
|
80
|
60
|
100
|
| Шум, действую-щий на живые организмы, % |
100
|
0
|
100
|
50
|
50
|
100
|
| Безопасность работ, % |
0
|
80
|
50
|
80
|
80
|
50
|
| Предельно возможное расстояние трелевки, км |
3 - 5
|
1,5 - 2
|
0,3 - 0,5
|
0,3 - 0,5
|
0,5 - 0,7
|
0,3 - 0,5
|
Преимущества транспортировки с помощью аэростатов
Из всех показателей видно, что аэростатно-тросовая система имеет большие преимущества перед другой лесозаготовительной техникой. Система является неким средним звеном между вертолетом и наземной техникой, соединяя в себе лучшие качества наземной и воздушной трелевки, в то же время обладая большими перспективами для развития. В пользу этого вывода могут свидетельствовать также следующие преимущества, которыми обладает аэростатная трелевка:
Таким образом, необходимость использования сегодня аэростатов для трелевки леса в труднодоступных районах российского Дальнего Востока, а, возможно, и в других регионах диктуется следующими основными факторами:
В США и Канаде уже предпринимались попытки трелевки леса с помощью аэростатов, однако они не получили широкого распространения.
Российский Дальневосточный Центр Воздухоплавания (ДЦВ) "АЭРОС" тщательно изучил мировой опыт аэростатной трелевки и пришел к заключению о перспективности применения аэростатов в лесной промышленности. Прежде всего, производство и эксплуатация аэростатов ДЦВ "АЭРОС" будет в 5-7 раз дешевле, чем их зарубежных аналогов. Кроме того, мы постарались избежать некоторых технологических ошибок зарубежных коллег. В частности, использование аэростатов на очень низких высотах, где преобладают резкие и нестабильные ветры.
Аэростатические системы, которые разработаны и производятся в ДЦВ "АЭРОС"
Системы представляют собой аэростаты естественной формы, которые перемещаются с помощью двух однобарабанных лебедок.
| Технические характеристики |
АТС-1,5
|
АТС-3,5
|
АТС-5
|
| Форма аэростата |
"луковица"
|
"луковица"
|
"луковица"
|
| Диаметр аэростата |
16 м
|
21 м
|
23 м
|
| Объем аэростата |
2900 м3
|
5100 м3
|
7700 м3
|
| Грузоподъемность |
1500 кг
|
3500 кг
|
5000 кг
|
| Мощность двигателя лебедки |
200 л.с.
|
300 л.с.
|
450 л.с.
|
| Расстояние трелевки |
1000 м
|
1500 м
|
1500-2000 м
|
| Шасси лебедки |
по выбору
|
по выбору
|
по выбору
|
| Стоимость системы в долларах ($) |
$ 110 000
|
$ 200 000
|
$ 400 000
|
Система состоит из двух аэродинамических аэростатов АЗ-55, находящихся на одной линии параллельно друг другу, что позволяет им работать синхронно. Расстояние между аэростатами: 30-50 метров. Система перемещается с помощью двух однобарабанных лебедок ЛНЗ-151.
| Технические характеристики |
Форма аэростата -аэродинамическая,
Y-оперенье |
| Длина |
26 м
|
| Диаметр |
8 м
|
| Объем |
750 м3
|
| Грузоподъемность системы |
700 - 1000 кг
|
| Тяговое усилие лебедки |
4000 кг/с
|
| Шасси |
по выбору
|
| Стоимость системы в долларах ($) |
$ 70 000
|
Специалисты Центра "АЭРОС" обладают двухлетним опытом вертолетной трелевки, располагают уникальным оборудованием и технологиями , часть из которых заимствована у военных воздухоплавателей. ДЦВ "АЭРОС" уже имеет 80% средств, необходимых для практической реализации проектов. Но необходимы дополнительные инвестции в размере 10 - 15 тыс. долларов (в частности, для приобретения автомобильных шасси для лебедок, газогенератора и дополнительного количества газовых баллонов). Партнер или спонсор, финансирующий работы, получил бы эксклюзивные права на использование нашей технологии, в том числе в других регионах и странах.
По всем вопросам приобретения систем и их компонентов, участия в проекте
и прочее обращайтесь в ДЦВ "АЭРОС" по
E-mail: dal@aeros.khv.ru