Исто́рия разви́тия механиза́ции лесно́го хозя́йства Росси́и, история создания технических средств, позволяющих механизировать технологические операции в лесном хозяйстве с целью исключения ручного труда и повышения производительности труда. Развитие механизации лесного хозяйства и лесохозяйственного машиностроения направлено на дальнейшее устойчивое развитие лесного хозяйства, на обеспечение рационального, неистощительного использования лесных ресурсов на основе применения последних достижений отечественной и зарубежной науки и техники.

Механизация лесного хозяйства в 20 в.

Развитие механизации лесного хозяйства началось в 1930-е гг. с создания первых отраслевых научно-исследовательских институтов и опытных станций. Механизированная посадка леса. 1965.Механизированная посадка леса. 1965.Во многих вузах были открыты факультеты и кафедры по лесному делу, а в конце 1940-х гг. – факультеты механизации лесного хозяйства. До этого периода в лесном хозяйстве и лесной промышленности в основном использовались конная тяга и ручной труд. Необходимые машины, механизмы и орудия проектировались, а их параметры рассчитывались с учётом конной тяги. Научные исследования по созданию лесных машин не проводились (за исключением разработанной ранее академиком В. П. Горячкиным земледельческой механики).

Одними из первых были учреждены:

• Государственный научно-исследовательский институт лесного хозяйства, ГосНИИЛХ [затем ЦНИИЛХ, ныне Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт лесного хозяйства (СПбНИИЛХ)];

• Всесоюзный научно-исследовательский институт лесного хозяйства, ВНИИЛХ [ныне Всероссийский научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства (ВНИИЛМ)];

• Всесоюзный научно-исследовательский институт агролесомелиорации, ВНИАЛМИ [ныне Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения РАН (ФНЦ агроэкологии РАН)].

Первые два института разработали и изготовили для обработки почвы фрезы: прицепную винтовую фрезу (ВНИИЛХ) с рабочим органом в виде шнека, что позволяло создавать во время работы непрерывный валик-гребень, в который производилась вручную посадка сеянцев лесных культур, и навесную фрезу-сеялку НФС-3 (ЦНИИЛХ), обе фрезы приводились во вращение от вала отбора мощности трактора с металлическими колёсами У-1 или У-2, распространённого в тот период в основном в сельском хозяйстве. При обработке почвы и посеве агрегат НФС-3 заменял труд 45–50 человек на площади в 1 га. Положительные результаты были получены при минерализации почвы под пологом леса для содействия естественному возобновлению хвойных пород. Тракторный лесной плуг ПЛ-70 (ЦНИИЛХ) показал при испытаниях хорошие результаты и с небольшими изменениями в конструкции широко применяется до сегодняшнего дня (в настоящее время имеет марку ПКЛ-70).

В ЦНИИЛХ была создана лесопосадочная машина ЛПМ-4, при использовании которой сохранность культур составляла 65–80 % через 7–8 лет. В это время также была создана машина с посадочным механизмом в виде бесконечной роликовой цепи с закреплёнными на ней захватами для сеянцев.

Во ВНИИЛХ с 1934 по 1941 гг. без глубоких теоретических исследований созданы следующие лесохозяйственные машины и орудия: плуг-каток, который имел впереди отвала корпуса каток, позволявший преодолевать встречающиеся препятствия; полунавесной 2-отвальный плуг; навесная фреза малых габаритов – один из первых образцов машин навесного типа в лесном хозяйстве; культиватор конный с рабочими органами различных типов; сеялка конная для питомников; обескрыливатель семян хвойных пород ОВЛС-2 и веялка.

В области энергетики изучались одноосные тракторы; был разработан проект узкогабаритного трактора с шириной колеи 1 м для проверки возможности применения такого типа трактора в условиях лесного хозяйства.

Одна часть из перечисленных машин выпускалась сериями (ручная сеялка для питомников, обескрыливатель семян, веялка), вторая – опытными партиями (плуг-каток, винтовая фреза, культиватор конный), а третья (2-отвальный и дисковый плуги, канавокопатели и навесная фреза) была доведена в довоенные годы до опытных образцов.

Эффективное начало развития механизации лесного хозяйства было прервано войной.

Механизированная посадка леса. Республика Марий Эл.Механизированная посадка леса. Республика Марий Эл.В послевоенный период продолжилось конструирование машин и орудий, несмотря на отсутствие необходимых конструкционных материалов для изготовления даже опытных образцов машин и недостаток квалифицированных кадров. Были разработаны ручные и тракторные корчевальные машины, доработана конструкция машин, созданных в довоенные годы.

С 1948 г. началось развитие механизации для создания полезащитных полос, дубрав промышленного значения, закрепления и облесения оврагов, балок, песков. Если в 1947 г. в отрасли было 117 тракторов, 30 тракторных плугов, 20 тракторных культиваторов, то уже в 1950 г. имелось 2800 тракторов, 3400 тракторных плугов, 1700 культиваторов, 1100 лесопосадочных машин.

Созданные 220 лесозащитных станций были преобразованы в 73 механизированных лесхоза, оснащённых более 2 тыс. тракторов и 700 автомобилями с передвижными мастерскими. В последующем число мехлесхозов резко возросло, и к 1977 г. в лесном хозяйстве страны работали 47,5 тыс. тракторов, 47,7 тыс. автомобилей и более 100 тыс. лесохозяйственных машин и орудий.

Ремонт машин и орудий проводился в механизированных лесхозах и на лесомелиоративных станциях. Ремонт машин других лесхозов проводился на предприятиях системы «Сельхозтехника», частично в мастерских леспромхозов, но в основном на государственных авторемонтных заводах.

Вычегодское лесосплавное объединение. Коми АССР.Вычегодское лесосплавное объединение. Коми АССР.Механизация лесохозяйственных работ (как самостоятельное направление) и лесохозяйственное машиностроение (как подотрасль) начали формироваться в 1950-х гг. За этот сравнительно небольшой отрезок времени проделана значительная работа по созданию и внедрению в производство специальных лесохозяйственных машин для механизации трудоёмких процессов, выполнявшихся ранее вручную.

За период с 1955 г. в производство рекомендованы и выпускались различные лесохозяйственные машины и орудия. Был сконструирован крутосклонный трактор, террасер, культиваторы для ухода в рядах и междурядьях лесных культур. Выпускалась серийно навесная система НЗ-2 к трелёвочным тракторам ТДТ-40 и ТДТ-40М, позволившая использовать трелёвочные тракторы на лесовосстановительных работах.

Разработаны лазы (комплект приспособлений) для подъёма на дерево при сборе семян с растущих деревьев, обрезке сучьев и заготовке прививочного материала. В период совнархозов были механизированы почти все процессы в шишкосушилках. С 1971 г. многим лесхозам были установлены задания по закладке лесосеменных плантаций, рассчитанные на полную механизацию сбора семян. Но ни одна из этих разработок не была выпущена хотя бы малой партией.

Созданы для корчёвки пней корчеватель-собиратель Д-210В (Д-2 ЮГ, Д-496) со сменной производительностью 400–500 мелких сосновых пней или 25 дубовых диаметром 50 см, корчевальные машины М-6 и КМ-1 с гидравлическим приводом рабочих органов, машина для расчистки полос МРП-2, клин для расчистки полос КРП-2,5 для частичной корчёвки, вычёсыватель корней ВК-1,7 для вычёсывания из почвы корней древесных и кустарниковых растений при подготовке лесных площадей под лесные культуры, сельскохозяйственное использование, питомники и плантации.

Для подготовки борозд или разрыхлённых полос на дренированных почвах под посадку лесных культур были разработаны лесные плуги: 2-отвальный комбинированный ПКЛ-70, дисковый ПЛД-1,2, широкозахватный ПЛШ-1,2; для подготовки почвы с образованием микроповышений на влажных или временно переувлажнённых почвах – плуги: ПЛ-2-50, ПЛП-135, ПЛМ-1,3, фреза ФЛШ-1,2; для рыхления почвы полосами шириной 0,8 м – фреза лесная ФЛУ-0,8; для обработки почвы с одновременным посевом лесных семян на свежих нераскорчёванных вырубках и под пологом леса рыхлитель лесной дисковый РЛД-2.

Для осушения земель были созданы канавокопатели ЛКА-2М, ПКЛН-500А, ПЛ0-400.

Для посева леса на вырубках и открытых площадях были сконструированы сеялка лесная дисковая СЛД-2 для посева семян хвойных пород по пластам, специальные высевающие аппараты в комплекте с плугом ПКЛ-70, плуг-сеялка ПСШ-35, сеялки желудёвые СЖН-1, СЖУ-1, в питомниках: сеялки СЛПМ, «Литва-24», СЛШ-4М, для агротехнического ухода – различные культиваторы, в том числе с активными рабочими органами (КФП-1,5), для выкопки посадочного материала – выкопочная скоба НВС-1,2.Посадка леса на овражистых местах. Аксайский район, Ростовская область.Посадка леса на овражистых местах. Аксайский район, Ростовская область.

Для посадки леса были разработаны навесные лесопосадочные машины СЛН-1, СЛН-2 с ручной подачей сеянцев. Созданы для работ на нераскорчёванных вырубках лесопосадочные машины ЛМД-1, СБН-1А, ЛИД-1, СКЛ-1, для посадки укрупнённых саженцев высотой до 50 см – универсальная машина МЛУ-1, по пластам – СЛП-2 или СЛ-2, для посадки сеянцев в брикетах – ЛМБ-1М. Серийно выпускалось посадочное приспособление ПЛА-1 к плугу ПКЛ-70 с автоматической подачей сеянцев. В этот же период (1961–1962) созданы 2 варианта лесопосадочной машины с автоматической подачей сеянцев для работы в условиях нераскорчёванных вырубок.

Разработаны для агротехнического ухода за лесными культурами, посаженными в дно борозды на вырубках с дренированными почвами, культиватор бороздной КЛБ-1,7, для ухода за культурами, созданными по грядам на влажных почвах, культиватор фрезерный КФЛ-1,4.

В конце 1970-х гг. начала применяться полосная раскорчёвка вырубок, что позволило полностью механизировать процессы лесокультурных работ и внедрить лесопосадочные автоматы. Однако в целом уровень механизации при посадке и посеве леса составил около 50 %, при механизированном уходе за лесными культурами – 58 %.

Для проведения рубок ухода в молодняках был разработан электрифицированный агрегат ЭЛХА на самоходном шасси с электрогенератором, двумя барабанами с электрическими кабелями для электро-сучкорезок РЭС-6 или электропил ЭПЧ-3 и с двумя лебёдками для подтрелёвки ликвидных стволов. Был создан и получил широкое распространение заплечный бензоинструмент «Секор-2». Для трелёвки крупных хлыстов при рубках ухода были разработаны трелёвочные приспособления с лебёдкой ПТН-10, ПТН-30, гидрозахваты УТГ-4,8, отделитель зелени от тонкомерных стволов ОЗН-0,9.

Ленинградская лесотехническая академия [ныне Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова (СПбГЛТУ)] модифицировала многие сельскохозяйственные тракторы в высокопроходимые лесные машины для рубок ухода.

Для химического ухода разработаны ранцевый моторизованный опрыскиватель ОМР-2, инжектор древесный ПД-1, тракторный опрыскиватель ОЛТ-1А, а также опрыскиватели на базе авиации, которые также нашли большое применение. Использовались и сельскохозяйственные опрыскиватели для борьбы с болезнями леса и вредителями.

Высокую эффективность показало использование авиации, в частности самолётов Ил-14, Ан-24, для передислокации авиапожарных команд на большое расстояние. В авиабазах было организовано 18 механизированных отрядов, оснащённых лесопожарной техникой, такой как мотопомпы, грунтомёты, ранцевые огнетушители, вездеходы-амфибии, тракторы, автомобили, плуги для прокладки минерализованных полос, навешиваемые на вездеходы. С 1956 г. стали широко применяться вертолёты. В 1957 г. впервые проведено тушение лесных пожаров с вертолёта, а в 1964 г. был испытан лесопожарный вариант самолёта Ан-2в (Ан-2П).

Подъём уровня механизации всех этих лесохозяйственных работ показан в таблице 1.

Таблица 1. Рост уровня механизации лесного хозяйства

В 1955–1956 гг. коллективом научных сотрудников ВНИИЛМ при участии других научных учреждений в содружестве с работниками производства разработана первая Система машин (СМ) для комплексной механизации лесохозяйственного производства.

На основе СМ создавались новые машины и орудия, модернизировались существующие. Быстрое развитие механизации и автоматизации в сельском хозяйстве потребовало усовершенствования системы машин.

Приказом Государственного комитета СМ СССР по автоматизации и машиностроению и Министерства сельского хозяйства СССР от 25 мая 1960 г. предусматривалось усовершенствование системы машин для сельского и лесного хозяйства. По лесному хозяйству эта работа была возложена на ВНИИЛМ, коллектив разработал по существу новую СМ. Это позволило определить основные направления по созданию новой техники на ближайшую и длительную перспективу, расширить номенклатуру тематики выполняемых научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР), развернуть систему подготовки кадров механизаторов.

Первая и последующие СМ сыграли важную роль в определении технической политики развития отрасли «Лесное хозяйство». СМ стала главным ориентиром формирования актуальных направлений исследований в инженерной сфере и более рационального использования научного, производственного и финансового потенциала научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро и отрасли в целом.

За 1950–2000 гг. учёными ВНИИЛМ совместно с конструкторами Центрального опытно-конструкторского бюро лесохозяйственного машиностроения (ЦОКБлесхозмаш) было разработано, испытано и поставлено на серийное производство более 150 наименований новых машин, орудий и приборов для механизации лесохозяйственных работ, а также разработаны заделы перспективных направлений исследований. Проводимые научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в основном были направлены на разработку и производство машин и орудий для сбора и переработки лесных семян, механизации работ в питомниках и создания лесных культур на вырубках, в то время, как ранее разрабатывали и выпускали образцы машин и их опытные партии практически по всем направлениям механизации лесохозяйственных работ. Большое внимание при этом уделялось созданию средств механизации для выращивания посадочного материала (34 шт.) и лесовосстановлению (51 шт.).

Большая работа по созданию новых машин и орудий для лесного хозяйства выполнялась и на профильных кафедрах механизации лесного хозяйства лесных вузов. Так, например, только на кафедре механизации лесохозяйственных работ Московского лесотехнического института [ныне Мытищинский филиал МГТУ имени Н. Э. Баумана (МФ МГТУ имени Н. Э. Баумана)] за 63 года её существования было разработано 14 новых машин и орудий.

Механизация лесного хозяйства в 21 в.

После принятия Лесного кодекса РФ 2006 г. опытно-конструкторские и научно-исследовательские работы по разработке средств механизации были практически приостановлены. Ныне лесное хозяйство в области механизации и лесохозяйственного машиностроения находится в критическом состоянии и существенно отстаёт от ведущих стран, обладающих лесными ресурсами.

В отраслевых планах научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) не уделялось должного внимания разработке новых и совершенствованию существующих машин и орудий, отвечающих современным требованиям. Уровень финансирования создания средств механизации для лесного хозяйства постоянно снижался, и с 2011 г. финансирование НИОКР практически было приостановлено. Для исправления такого положения в 2021 г. Рослесхозом в качестве государственного задания перед ВНИИЛМ была поставлена научно-исследовательская тема: «Совершенствование системы машин для лесовосстановления, охраны и защиты лесов с учётом инновационной модернизации средств механизации для различных лесорастительных условий», проработка которой позволит улучшить состояние механизации лесного хозяйства.

Производство лесохозяйственной техники заводами лесохозяйственного машиностроения превратилось из серийного в мелкосерийное и единичное. Всё это привело как к снижению качества выпускаемой продукции, так и к уменьшению её номенклатуры и количества. В результате парк лесохозяйственной техники не обновлялся в необходимом объёме.

Одной из причин такого положения является отсутствие государственного заказа на разработку и производство лесохозяйственной техники и системы машин для механизации лесного хозяйства, отражающей как состояние с её производством, так и потребность лесного хозяйства в технических средствах.

В системе лесохозяйственного машиностроения РФ было 14 заводов «Лесхозмаш» производственного объединения «Рослесхозмаш», выпускающих лесохозяйственную технику. Они выпускали более 200 наименований специальных лесохозяйственных машин и оборудования, применение которых в сочетании с заимствованными из других отраслей (сельского хозяйства и лесной промышленности, дорожного и коммунального хозяйства, автомобильной, тракторной, химической и авиационной промышленности) позволило поднять уровень механизации на основных работах в лесном хозяйстве до 90–92 % и повысить общую оснащённость отрасли техникой.

Машиностроительная база по выпуску лесохозяйственной техники практически отсутствует на период 2023 г. Из всех заводов объединения «Рослесхозмаш» только 2–3 завода выпускают продукцию для лесного хозяйства, причём заводы выпускают разовую продукцию в ограниченном количестве наименований и только под определённый заказ. В связи с этим потеря базы лесохозяйственного машиностроения не позволит быстро восстановить производство необходимой лесохозяйственной техники. Назрела необходимость инвестиций в машиностроительную базу, прежде всего опытных заводов и возрождения мастерских в научно-исследовательских институтах лесного хозяйства.

Малыми предприятиями производятся некоторые виды лесохозяйственной техники (плуги, культиваторы, сеялки и т. п.). Однако они не сертифицированы и не испытаны в хозяйственных условиях, а также не в полной мере отвечают современным требованиям качества изготовления, эксплуатационным показателям и надёжности.

Объём технических средств из года в год сокращается из-за выбывания в связи с их полным износом. Около 80 % тракторов, автомобилей, машин и орудий для лесовосстановления и другого лесохозяйственного оборудования практически выработали свой ресурс и подлежат списанию, а уровень обновления парка машин находится в пределах 1 % при нормативном обновлении 8–12 %.

Общее количество лесохозяйственных машин и орудий сократилось с 32 371 до 8715 шт., т. е. почти в 4 раза, причём в 3 раза уменьшилась и номенклатура выпускаемой продукции (см. таблицу 2).

Таблица 2. Оснащённость предприятий лесного хозяйства и ориентировочная потребность в технических средствах, единиц