ической технике сверления камня были разработаны различные методы изготовления костяных буров и калиброванных втулок (коронок), насаживаемых на ось стержня.[127]
Рис. 17. Сверление драгоценного камня в неолите.
А — подвеска из лазурита в форме рыбьей головки (Ангарские погребения) н. в.; Б — сверленое отверстие и часть головки, ×8, видны следы пришлифовки.
Лучковое сверление, возникшее в неолите, первоначально служило для конического и биконического сверления каменных бус, подвесок, изделий из других материалов (кости, рога, раковин, янтаря) (рис. 16, 10). На подвеске из лазурита, открытого П. П. Хороших в погребении на р. Ангаре, отверстие имеет диаметр в 1 мм, глубину 1.5 мм. Такое сверление производилось очень тонким кремневым сверлом, не более 0.6 м, с весьма малым давлением на ось, что допустимо при работе малогабаритным лучковым прибором (рис. 17, А, Б).
Лучковый способ трубчатого сверления был применен в Ангарской экспедиции (1958 г.). Осью служил бамбуковый стержень, нижний конец которого выполнял рабочую функцию. Просверливалась скважина в круглой гальке вулканической породы. За 10 часов работы было получено отверстие в 34 мм глубины и 24 мм диаметром. Абразивный материал (песок) высушивался у огня и насыпался внутрь бамбуковой полости. Сухость его — одно из главных условий работы. Влажный песок спекался от нагрева в процессе трения и переставал поступать из полости оси. Производительность лучкового сверления оказалась немного выше бурового, хотя скорость вращения увеличилась более чем в 30 раз, что объясняется многократным снижением силы давления на ось. Дальнейшим шагом может служить реконструкция неолитического вертикального сверловочного станка, предложенная Форером, в которой скорость и давление сочетаются посредством соединения лука и тяжести подвесного груза (рис. 16, 18).
Слабой стороной трубчатого сверления при помощи кости или бамбука было изнашивание бура. Втулка не только быстро сокращалась, но в уменьшалась в диаметре. В результате диаметр входного отверстия скважины был больше диаметра выходного. Слегка конический профиль скважины можно было устранить лишь частой сменой втулок. Неолитические мастера на практике поступали так в редких случаях. Измерение скважин в каменных топорах, молотках, булавах показывает, что они и не стремились к получению вполне цилиндрической скважины, используя эту асимметрию при заклинивании верхнего торца рукояток.
Для получения мелких скважин конического профиля в Америке и Океании применялся дисковый прибор (рис. 16, 15), основанный на инерции и преобразовании вертикальных толчков в круговращательные движения. Преимущество его в том, что он позволял работать одной рукой. Именно это достоинство и сохранило до наших дней у ювелиров в городах многих стран дисковое сверло, выполненное из металла. Индейцы племени цуни продолжают обрабатывать дисковыми сверлами раковинные бусы. У океанийцев эта конструкция прибора была предельно усовершенствована в отношении числа оборотов и силы инерции, что позволяло сверлить не только малоразмерные предметы из раковин и камня, но и сухое дерево, например дощатые надстройки лодок, привязываемые бечевками.
Ювелирное цилиндрическое сверление, при котором дайна канала превосходила его диаметр в десятки раз, было достигнуто в финальные этапы неолита. Примером могут служить зеленокаменные цилиндрические бусы (пронизки), найденные на поселении п-ова Песчаный близ Владивостока, раскопанном А. Л. Окладниковым в 1956 и 1960 гг.[128] (рис. 18, А). Их сверлили с двух сторон, и встречные каналы не всегда совпадали (рис. 18, Б). Рабочую роль, как показывает анализ, здесь играл тонкий абразивный песок, приводимый в движение сверлом из более мягкого материала, в тело которого частица песка врезалась, как в оправу. Такое сверление рациональнее было выполнять на простейшем горизонтальном станке, в котором лучше обеспечивалась центровка благодаря дополнительным средствам опоры (рис. 16, 14). Трудно воспроизвести все детали этого процесса. Находка заготовки в форме продолговатого шлифованного многогранника приводит к мысли, что порода сначала раскалывалась и шлифовалась, затем сверлилась и, наконец, доводилась шлифовкой до круглого сечения. Сверла могли изготовляться из шифера — материала пластинчатого, а потому более доступного для распиливания на квадратные в сечении стерженьки. Казалось бы, наилучшим материалом для сверл было железо, найденное в верхних слоях поселения. Кварцевый морской песок и железный стержень 2—2.5 мм — идеальное сочетание из возможных для того времени. Но для такого вывода нет пока достаточных оснований. Археология знает факты, указывающие на сверление твердого камня сверлами из более мягких пород.
Длинноосные бусы (до 50 мм) в Чанху-Даро (Инд) изготовлялись из карнеола (сердолика) — материала из группы халцедонов, твердость которого 7. Жеоды карнеола раскалывались на маленькие узкие призмы, которым затем с помощью ретуши, шлифовки и полировки придавалась форма тонких цилиндриков с небольшим утолщением в середине. Судя по наблюдениям Э. Маккея, сверление их было самой последней операцией. Э. Маккей считает, что сверлами служили сланцевые стерженьки, найденные в Чанху-Даро. Окончательный вывод можно сделать лишь на основе всестороннего трасологического анализа. Мы остаемся три мысли, что сверлами с большим эффектом могли служить медь или бронза, хорошо известные ювелирам на Инде.[129] Поздним усовершенствованием вертикального лучкового сверла является прибор с цилиндрическим железным сверлом народов Северной Азии (рис. 16, 16).
Рис. 18. Сверление каменных бус.
А — каменные цилиндрические бусы из поздненеолитического поселения на п-ове Песчаный близ г. Владивостока; Б — встречные каналы внутри бус; В — заготовка бусины.
Промежуточное положение между сверлением и резанием занимает техника изготовления каменных височных колец. В эпоху неолита и ранних металлов височные кольца из нефрита, жадеита, серпентина, агата и раковин были широко распространены по земному шару. В Юго-Восточной Азии небольшие кольца высверливали при помощи бамбука буровым способом, о чем можно заключить по диаметру и профилю скважин на незаконченных или разбитых экземплярах, по форме остаточных дисков, являющихся отходами. В Новой Гвинее сверление раковинных колец бамбуком производилось папуасами.
В неолите Европы, по мнению археологов, для этой цели служили кремневые и кварцитовые «циркули», в которые были превращены крупные отщепы, имеющие два выступающих угла.[130] Но опытная проверка показывает, что такие инструменты позволяли вести работу по мягкому камню — стеатиту, некоторым разновидностям серпентина и малахита, глинистому сланцу и т. п. При обработке нефрита рабочие части быстро крошились и тупились. Подправка была трудна, а замена старых «циркулей» новыми кропотлива. Почти невозможен точный подбор расстояния между углами.
Рис. 19. Нефритовая плитка с вырезанными на ней кольцами.
Анализ поверхности нефритовых колец из коллекции Иркутского музея[131] привел к выводу, что в Прибайкалье применялись по крайней мере два способа: 1) резание но шаблону и 2) обработка на станке. Резание производилось кремневым резцом круговыми движениями по предварительно отшлифованной плитке с двух сторон. На такую работу затрачивали много часов, так как кремень тверже нефрита лишь на одну единицу по шкале Мооса. Способ станковой обработки колец долгое время оставался неизвестным. Он был моделирован в Ангарской экспедиции (1957 г.). Работа слагалась из следующих операций: 1) двусторонней шлифовки нефритовой плитки; 2) сверления центрового отверстия; 3) изготовления циркульного станка, состоящего из 8 деталей — тонкой оси, оправы резца, первой (верхней) плашки; кремневого резца; двух прокладок (шайб), второй (нижней) плашки, ременной вязки, толстой оси. Нефритовая плитка помещалась на нижней плашке, одетая центровым отверстием на тонкую ось. Вращалась толстая ось при помощи лучка правой рукой (рис. 16, 11). Верхняя плашка вместе с тонкой осью и резцом, зажатая левой рукой, оставалась неподвижной. Все детали станка делались из дерева. Резание производилось с двух сторон плитки. В процессе работы нефритовая плитка постоянно смачивалась водой. На весь цикл по шлифовке плитки и вырезанию двух колец (рис. 19) было затрачено 55—60 часов работы, не включая труда на изготовление станка. Разумеется, наш эксперимент не объясняет технологии производства всех известных в археологии типов колец, например белонефритовых из Фофанова или Глазкова, достигающих 12—14 см в диаметре, с шестигранным сечением. Для выработки крупных колец более подходит конструкция станка с подвижным резцом (рис. 16, 12). При двустороннем резании и соответствующей заправке резца может быть получено шестигранное сечение кольца. Однако следует сказать, что кольца с геометрически правильный сечением могли изготовляться при помощи резца из кристалла корунда. Кремневый резец хотя и режет нефрит, но не дает таких чистых линий работы вследствие незначительного превосходства в твердости. Корунд имеет твердость 9, а в абсолютном выражении он тверже кремня в несколько раз.
Не вполне ясной представляется технология сверления древнеегипетских каменных сосудов. Форма полостей некоторых сосудов говорит о цилиндрическом сверлении. Изображение на рельефе гробницы У династии в Саккара (рис. 16, 17) и находки сверл-полумесяцев (рис. 16, 17, а)[132] указывают на то, что сверлили при помощи коленчатого стержня (принцип коловорота) и подвески груза в виде двух мешков с песком для усиления давления на сверло. Сменные буры-полумесяцы, прикрепляемые к нижнему концу стержня-оси, растачивали полость сосуда по желаемой конфигурации и диаметру. В процессе расточки кремневыми полумесяцами полость сосуда наполнялась водой. Трубчатое бурение производилось сухим леском без воды. Расточка полостей каменных сосудов допустима и при использовании других пород, например песчаников, но в основе должно было лежать трубчатое бурение. Бели принять во внимание базальтовые сосуды, которые выделывали еще в додинастическую эпоху (Фаюм, Ассуан), то следует признать высокой технику неолита Нильской долины. Базальтовых сосудов этой эпохи, по подсчетам А. Лукаса, найдено около 65 экз. из общего числа в 302 штуки. В раннединастическую эпоху число выделываемых каменных сосудов резко возрастает, В ступенчатой пирамиде III династии в Саккара их найдено несколько десятков тысяч. Однако большинство сосудов эпохи пирамид изготовлялось из мягких пород.