Археологические свидетельства древней истории
Шрифт:
Известно, что технолог-производственник получает задание разработать процесс изготовления какой-нибудь детали с заданной производительностью. При этом он должен самостоятельно подобрать подходящее оборудование, инструмент, материалы, описать последовательность операций (составить технологическую карту), а также создать планировку производственного участка и рассчитать необходимое количество работников.
Цепочка этих расчетов весьма однозначна, и ее можно использовать (как бы размотать) в обратном направлении. То есть, увидев некий производственный участок, технолог всегда может определить, какие изделия здесь можно в принципе производить, в каких количествах и сколько работников потребуется
Казалось бы, что может сказать современный технолог о таких древностях: другие времена, другие технологии. Однако, многие из археологов сильно удивились бы, узнав, как недалеко ушел прогресс, ведь и сейчас многие производственные процессы, берущие свое начало в древности, существуют почти в неизменном виде, ибо основаны на неизменных физических принципах. Да и физиологические параметры людей с тех пор сильно не изменились. Миф о том, что раньше люди были гораздо выносливее и могли целыми днями толкать в гору по каткам громадный камень без «перекуров» и обеда, не подтверждается анатомией и физиологией.
Утверждать это так же глупо, как предполагать, будто опытный сварщик смог бы привыкнуть регулярно производить электродуговую сварку металла без защитной маски, и при этом сохранил бы свое здоровье. Нет, он бы мучился от боли в глазах, а затем ослеп. Лень человеческая — это одно, а физиологические возможности — совсем другое. В конце концов, человек может долго работать на пределе сил, но это однозначно приведет к истощению организма, а затем к профессиональным заболеваниям и ранней смерти. В масштабах народа это означает вымирание. В этом вопросе с древности ничего не изменилось.
Если тот или иной народ существовал успешно и развивался, то условия его работы были в рамках основных нынешних норм по охране труда, ибо эти нормы продиктованы физиологическими возможностями человеческого организма, которые, по данным палеоантропологии, принципиально не изменились на протяжении тысячелетий.
А можно ли применить этот метод на практике? Давайте попробуем. Так как полноценные материалы по раскопкам заполучить не всегда удается, то объектом для испытаний нового метода я выбрал толстую книгу с красивыми картинками и достаточно детальными полевыми отчетами. Географически это поселение располагалось на берегу реки Обвы, притока Камы. И датируется 13 веком. В книге опубликовано множество находок; это прекрасный образец для пробы описываемого метода. Разумно разделить наше исследование по отраслям производства:
— Металлургия (получение металлов из руд, литье).
— Металлообработка (обработка давлением, механическая обработка).
— Керамическое производство.
— Деревообработка.
Первое, что нам становится известно из публикации археологов — металлургия там была. Об этом говорят не только найденные на городище литые изделия (Рис. 1), но и формы для их изготовления (Рис. 2). Итак, это изделия и инструменты, а где же само оборудование? Температура плавления бронз составляет 950-1100 °C, а температура литья бронз лежит в диапазоне 1100–1300 °C, ведь надо обеспечить текучесть, иначе
Совершенно очевидно, что для постоянной работы с гарантированным результатом металлургическая печь должна была устойчиво поддерживать температуру 1300 °C. Такие печи в то время были известны. Археологи называют их горнами. Плавка в таких горнах производилась в тиглях (Рис. 3). На раскопанной территории городища, которая составляет 2500 кв. м (10 % от всего поселения), найдено 3 горна. Среди них один гончарный, и два металлургические. В первом металлургическом горне обнаружены наконечник стрелы, обломки и целые железные ножи, фрагменты бронзовых украшений, во втором — только украшения.
С бронзовым ломом все ясно. Все, кроме того обстоятельства, что археологи часто путают латунь с бронзой. Это становится очевидным, когда читаешь в полевом отчете или в книжке о находке бронзовой проволоки. Всякому инженеру известно, что бронза хорошо льется, но пластичность у нее весьма низкая. Поэтому через канитель вытянуть из нее проволоку просто нереально. Протягивание через пластину с отверстиями — это сейчас основной способ получения проволоки, а тогда он был единственным. А вот латунь тянется хорошо. Следовательно, для оценки технологических процессов следовало бы конечно эти сплавы различать, ведь для плавки и литья латуни достаточно стабильной температуры 800 °C, что заметно проще и требует меньших энергозатрат.
В отличие от археологов 21 века, металлурги древности в этом деле явно разбирались. Ведь для изготовления проволоки они варили латунь, а для различных пружинных элементов — бронзу. Но нам придется поверить археологам на слово. Понятно и как все это попало мимо тигля на дно печи: перед тем, как поместить тигель в полость горна, его загружали бронзовым ломом и флюсом. Однако каким получится объем расплава, заранее точно неизвестно. Даже если строго отмерить по весам, точного выхода расплава по объему не получить, потому что происходит выгорание элементов, что-то уходит в шлак. Да еще и химический состав лома неоднородный и часто требуется коррекция, металлург должен в ходе плавки добавить побольше меди или олова. Кроме того, при отливке получался брак (и сейчас для литья 10 % брака — это норма), его повторно переплавляли.
Есть и более прозаичная причина, почему лом приходилось досыпать прямо в тигель, стоящий в раскаленном горне. Если засыпать полный тигель с горочкой ломом, то после расплавления он едва заполнит половину тигля, и для того чтобы эффективно использовать цикл загрузки-плавки-заливки, лом просто досыпали сверху. Конечно, что-то и мимо падало. Точно так поступают металлурги и сейчас. Кстати, у них точно такие же тигли, только нагреваются они с помощью газа или электричества.
Но что там делает железный лом в виде целых ножей и обломков? Целые ножи могли бы подвергать здесь термообработке (закалке и цементации). А зачем термообрабатывать обломки? Обломки могли нагревать только для перековки или переплавки. Но для ковки такой горн использовать крайне неудобно, ведь он имел закрытую конструкцию и загружался сверху через небольшое отверстие, которое, возможно, даже частично перекрывалось для поддержания температуры. А при ковке изделие необходимо часто извлекать, обрабатывать молотом, и снова помещать в зону нагрева. Для этого используются другие горны, они более открытые, но выдают меньшую температуру, до 900…1000 °C.