Развитие техники в каменном веке

Роль сверления в пластической обработке твердого камня постепенно возрастала. Сверлением древние ювелиры вчерне обрабатывали геммы (интальо), которые затем доводились другими средствами. Это ювелирное искусство возникло очень рано в Древнем Египте и Двуречье. Позднее оно было усовершенствовано. Геммы, носимые в золотых перстнях знатью Пенджикента (VIII в. н. э.) в Средней Азии (раскопки А. М. Беленицкого), вытачивались (ряс. 20, А—В, Д). Фактура рисунка мужского безбородого лица на одном камне и лошади — на другом показывает следы вытачивания краем быстровращающегося микродиска из твердого камня не более 2 мм в диаметре, насаженного на тонкую ось (рис. 20, Е). Есть и следы шаровидных микроинструментов, которыми вытачивались мелкие чашеобразные углубления на каине, пластически дополняя короткие линии, оставленные микродисками (рис. 20, Г). Такая работа могла производиться на горизонтальном станке с лучковым приводом, близким к станку для сверления цилиндрических бус. Для обработки шпинели или граната, к которым принадлежат интальо из Пенджикента (твердость 8), требовались инструменты из более твердого материала (корунда или алмаза). Однако не исключено и шлифование при помощи инструмента одинаковой твердости с обрабатываемым материалом.

^{Рис. 20. Ювелирная техника Средневековья.}

^{А — золотое кольцо с резным камнем (интальо) из Пенджикента (XIII в. н. э.); Б — резной камень с изображением человеческого лица, ×5; В — резной камень с изображением лошади; Г — деталь резьбы на изображении лица, ×30; Д — детали резьбы на изображении лошади, ×25.}

Экспериментальное изучение сверления камня в эволюционном плане позволило прийти к следующему заключению.

Работа кремневым сверлом одноручным способом ввиду незначительной скорости вращения очень мало эффективна, особенно по твердому камню, в начальные этапы сверления, когда отверстие только намечается. Двуручное сверление при помощи кремневого сверла на деревянном стержне благодаря повышенным скоростям вращения более эффективно в начальных этапах сверления, но мало производительно в целом ввиду незначительной силы давления на предмет, по причине скольжения ладоней по дереву сверху вниз. Движения дискового сверла, зависящие от инерции, эффективны при неглубоком сверлении. Вместе с углублением сверла в материал и ростом фактора трения резко падает производительность. Лучший результат был получен в работе по твердому камню. Его преимущество перед другими способами — возможность работать одной рукой, так что вторая рука может выполнять вспомогательные функции. Эти достоинства привели к внедрению дискового сверла во многих странах, сохранили его в ювелирном деле до нашего времени. Наиболее широкое применение получило лучковое сверло. Оно фактически господствовало и в средние века. Относительно высокая скорость движения, значительное давление на предмет, малая подвижность оси — его достоинства. С появлением металлических сверл, способных производить глубокое цилиндрическое сверление, лучковый прибор был видоизменен. Тетива была намертво скреплена со стержнем, в результате чего полностью прекратилось скольжение ее по оси, а тем самым возросло и давление на ось до 10—15 кг.

Для определения производительности древних способов сверления в их развитии были поставлены опыты по сравнительному сверлению приборами с каменными, медными и железными сверлами, с одной стороны, и малогабаритной современной дрелью со стальным сверлом — с другой.

Примитивные орудия, построенные из дерева, кожи, кости и камня, неравномерны по своему движению, нестандартны по форме и размерам. Опыты дают грубые соотношения, которые следует считать правильными лишь в самых общих чертах, показывающих прогрессивное развитие при переходе от одной эпохи к другой.

Последовательность прогрессивной эволюции техники сверления камня рассматривается в следующем порядке.

1. Одноручный способ с зажимом каменного сверла между пальцами. Эффективен в работе ко мягкому камню, кости, рогу и дереву, а также по твердому камню при развертывании отверстий, полученных техникой пикетажа. Скорость —2—3 полоб./сек. Давление —1—10 кг. Возможно его применение в мустьерскую эпоху.

Существуют две разновидности этого способа:

а) сверло крепится в вертикальной рукоятке из дерева, рога, кости, зажинаемой всей кистью; скорость та же; давление —10—12 кг; допустимо применение в позднем палеолите;

б) сверло крепится в Т-образной рукоятке, обеспечивающей давление плоскостью ладони; скорость та же; давление —12—15 кг; неолит.

2. Двуручный способ с вращением сверла на вертикальном стержне между ладонями. Скорость — 12 об./сек. Давление — 4—5 кг. Возникает в позднем палеолите.