| Аннотация |
В сфере российского лесохозяйственного машиностроения фактически со времен распада СССР не велась разработка и эффективное внедрение в производство новой техники. Потребности компенсируются широким использованием ручного труда и ограниченным воспроизводством устаревших машин. Недостаточный объем технических средств в лесном хозяйстве вкупе с постоянной нехваткой рабочей силы, снижает объемы лесовосстановления до 10 раз. Тенденция сохраняется при создании лесных насаждений, ориентированных на депонирование углерода с применением технологий его накопления в почве и древесной биомассе. Сложившееся отставание в научном и конструкторском плане в отрасли лесного машиностроения требует реализации комплекса исследований для разработки новых высокоэффективных лесных машин. Предполагается проведение теоретических исследований функционирования лесохозяйственной техники, моделирования взаимодействия рабочих органов с обрабатываемыми средами и растительными объектами, интегрирование существующих технологий в области автоматического управления и робототехники, и при необходимости разработка и внедрение новых. Реализуемые в настоящее время разработки позволяют создавать только отдельные экспериментальные образцы по конкретным квалифицированным требованиям заказчиков с ограниченной работоспособностью и фактически непредсказуемой эффективностью в различных условиях эксплуатации, без понимания фундаментальных аспектов их функционирования. К тому же, складывающиеся особые условия ведения лесного хозяйства на исторических территориях, вошедших в состав Российской Федерации, подразумевающие сложность в наличие доступа сотрудников отрасли и техники на участки, планируемые к лесовосстановлению, в совокупности с большим объемом утраченных лесонасаждений, определяют актуальность применения беспилотных устройств для осуществления аэросева лесных культур. Таким образом, главной целью проекта является реализация исследований по созданию комплекса лесохозяйственных машин современного уровня с учетом характера их взаимодействия с почвенной средой и растительными объектами (семена, растения и др.), а также методик их дифференцированного подбора для конкретных условий эксплуатации с учетом совокупности таких факторов, как природно-климатические и почвенные условия, доступность и проходимость участков, экономическая, экологическая и энергетическая эффективность, быстрота осуществления, карбоновый след применяемой технологии. Научная новизна заключается в: - создании современных технологий и готовых технических решений, в том числе технологий аэросева с применением БПЛА для труднодоступных участков и площадей с ограниченным доступом, для реализации концепции адаптивного лесного хозяйства и повышения эффективности реализации технологических процессов в лесном хозяйстве и при создании углерододепонирующих насаждений; - создании имитационных моделей и методик исследования силовых и динамических характеристик рабочих органов лесных машин, в том числе и МТА, в целом, при их взаимодействии с почвенной средой, растительными объектами и препятствиями с комплексным применением численных методов (FEM, DEM, MBD); - создании методик и оборудования для исследования силовых характеристик рабочих органов машин при взаимодействии с почвенной средой, растительными объектами и препятствиями с их реализацией в лабораторном и полевом тензометрических исследовательских комплексах для пространственного динамометрирования; - создании имитационных математических моделей и методик исследования, позволяющих комплексно оценивать динамические характеристики процесса высева и внесения гранулированных веществ в различных условиях, с применением БПЛА, оснащенных высевающими и разбрасывающими аппаратами; - разработке методики и программного обеспечения для многокритериального подбора оптимальных технологий и конфигураций машин в зависимости от комплекса экологических и экономических факторов, а также их углеродного следа.
|
| Приоритеты научно-технического развития |
а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
|
