Стержень стрел всех названных типов делался из тростника. Наилучшими считались стрелы из сахарного тростника. Длина стрелы зависела от индивидуальных навыков людей и их роста. Некоторые стрелки определяли предпочитаемую длину стрелы расстоянием между кончиками пальцев вытянутой руки и плечом. В среднем длина стрелы достигала 100—110 см.
Тростник для стрел скоблили кремневым отщепом, удаляя неровности и срезая узлы. Как наконечники, так и стержни тщательно выпрямляли и сушили на огне. Наконечники нередко даже клали в горячий пепел или угли, чтобы удалить смолистую жидкость, от которой дерево может покоробиться.
Сечение стержней стрел обычно было круглое, а наконечники, кроме круглого, могли иметь плоскоовальное или даже гексагональное. Черенок, однако, всегда был круглым, иначе наконечник не сидел прочно в тростниковом стержне. Рыхлая сердцевина в торце тростника удалялась вращением его между ладонями на куске заостренного бамбука, который мастер держал между пальцами ног или втыкал противоположным концом в землю. Перед тем как вставить наконечник в тростниковую полость стержня, он обмазывал черенок смолой, полученной из горной сосны. Работа завершалась обвязкой шейки стрелы стеблями особо крепкого вида травы и проверкой прямизны.
Пиление и сверление
Пиления дерева в каменном веке почти не существовало. Археология и этнография содержат мало указаний на использование кремневых или абразивных пил даже для поперечнослойного надпиливания древесины. Последняя перерубалась топором, теслом, долотом. Мелкие объекты обработки надрезались ножом и ломались по надрезу.
Пиление дерева становится возможным с появлением медных орудий. Но медные пилы возникают не с первой поры освоения этого металла. В энеолите Прибайкалья их еще нет. На Инде известна бронзовая пила из Мохенджо-Даро.[227] Медные пилы мы находим в эпоху ранних династий Ура и Египта. В гробнице Джера (I династия) в Саккара было найдено 7 медных пил.[228]
Поперечное и продольное пиление дерева имело первоочередное значение в столярном деле, в производстве предметов домашнего обихода. В следующие эпохи пиление древесины медленно, но непрерывно возрастало. Получение чистообрезных досок, четвертин, брусьев, прямоугольная обработка торцов, кромок, срезание углов, выборка проушин, обработка шипов, угловые соединения в ус — все это благодаря пиле стало осуществимо в более правильных геометрических нормах, что в свою очередь открыло путь к развитию деревянных конструкций во. всех видах строительства. Разумеется, здесь немалую роль играли и другие металлические орудия (стамески, долота, рубанки), а также измерительные инструменты. Однако без пилы прогресс обработки дерева приобрел бы те своеобразные черты, которые характерны для древних алтайцев середины I тыс. до н. э.[229] Благодаря пиле в Раннем царстве Древнего Египта стала возможна выделка фанеры для обклейки столярных изделий.
Прямые факты сверления дерева в палеолите до нас не дошли, хотя такие операции существовали. Даже такие более поздние эпохи, как неолит швейцарских озерных поселений, немногим обогащают наши знания в этом отношении. Обитатели палафитов Робенгаузена сверлили поплавки для рыболовных сетей, сделанные из древесной коры, рукоятки деревянной утвари, орудий труда и т. д. В ряде случаев трудно бывает по рисункам сказать, сверлили отверстие или продалбливали его, а текст таких указаний не содержит.
Сверление было необходимо при постройке саней. Полозья от саней из Хейнола и Куортане эпохи неолита в Финляндии имеют целую систему поперечных отверстий для крепления копылей (вертикальных стоек) способом привязывания ременными затяжками.
Этнография океанийцев в свою очередь несколько приоткрывает завесу над этим вопросом. Полинезийцы, микронезийцы и меланезийцы придавали большое значение сверлению дерева в постройке своих судов. Посредством дискового прибора судостроители сверлили многочисленные отверстия в бортах, планширах лодок, в различных надстройках. Их техника соединения деталей была основана на связывании при помощи отверстий и бечевок. Сверла они часто делали из раковин, веток коралла, шипов морских животных.
С введением металлов в практику рано вошел очень производительный способ прожигания отверстий в деревянных изделиях раскаленными стержнями. Неломкость медных и бронзовых сверл сделала возможным получение глубоких цилиндрических отверстий при помощи эффективного прибора — коловорота, допускающего большие давления при малых скоростях вращения.
Экспериментально была выяснена производительность сверления дерева (березы и бука) разными способами. За единицу было принято одноручное сверление кремневым сверлом без рукоятки. Оснащение того же сверла рукояткой повышало рабочий эффект в 3 раза, если сверлилась береза. С увеличением твердости древесины (бук) рабочий эффект работы с рукояткой возрос только на 0.5. Самый высокий эффект был получен от сверления лучковым прибором. На березе этот способ превосходит одноручное безрукояточное сверление в 25 раз, на буке — в 17 раз.
При сверлении березы медным сверлом в дисковом приборе кратность эффекта составляла ×22 в сравнении с одноручным кремневым сверлом рукоятки. Кратность рабочего эффекта стального спирального сверла в современной дрели при сверлении бука составила ×264.
Надо отметить, что результаты эксперимента не являются абсолютными величинами, постоянными при всех обстоятельствах опыта. Результаты могут сильно колебаться, так как зависят от многих условий — формы сверла одного и того же типа, заточенности его рабочей части, качества и размера прибора, длины приводного ремня, силы работающего и т. д. Примитивные деревянные приборы не отличаются точностью, а каменные и медные сверла — стандартностью. Повторные опыты убеждают, что при продолжительной работе стальные спиральные сверла в дрели с зубчатым приводом могут показать еще более высокий рабочий эффект.
При всех несовершенствах такого эксперимента он является единственной возможностью получить хотя бы самые приближенные величины об эволюции производительности труда от эпохи к эпохе. Без него наши представления об этом важном вопросе способны колебаться в масштабах, ничем не ограниченных.
Общие тенденции развития
Характерной чертой в развития древнейшей техники обработки дерева являлось сочетание механических способов с использованием воды и огня. Вода размягчала древесину и облегчала труд. Пламя огня частично освобождало. человека от самого труда и придавало древесине твердость, долговечность благодаря химическим изменениям вещества. Однако с течением времени вместе с совершенствованием орудий обработки роль воды и огня отступала на второй план. Качество деревянных изделий улучшалось за счет более тщательного подбора древесины и соответствия ее техническим требованиям, за счет соединения дерева с камнем, костью и рогом, металлом, с жировыми и смолистыми веществами с целью пополнения недостающих свойств.
Одна из тенденций в повышении производительности труда состояла в таком улучшении орудий ударного действия (рубки, долбления, расщепления, отески), которое увеличивало количество удаляемой древесины. Это достигалось изменением формы орудий, их рабочей части, захватывающей материал, повышением эффекта самого удара через рукояточное оснащение, путем двуручных актов воздействия. Одновременно развивались методы снятия его малыми частицами (скобления, строгания, резьбы, шлифования, полирования, пиления, сверления) на больших и малых площадях. Наметилась тенденция к калиброванию инструмента для унификации нормы забора материала. Прогресс шел но линии расширения способов воздействия на материал в целях увеличения его податливости.
Росли средства эксплуатации древесных богатств вовлечением в хозяйственный обиход самых различных видов. Кроме древесины, стали использоваться кора, листья, корни, смола, сок и т. д. В этом осуществлялся один из принципов прогресса технологии: всестороннее овладение полезными свойствами вещества.
Обработка дерева развивалась с внедрением металлических орудий в направлении придания правильных (геометрических) форм заготовкам и деталям точным профилен выемок, гнезд, пазов, шипов, заплечиков, проушин и т. д. Именно на такой основе происходило формирование столярных и строительных конструкций в конце Раннего царства Древнего Египта.[230]
При переходе от одной эпохи к другой темпы технологических процессов ускорялись вследствие более эффективной работы орудий и рационализации самого процесса. Количество орудий для обработки древесины возрастало по причине дифференциации способов воздействия на этот материал. Совмещение нескольких функций в одном орудии, как отмечалось, например, в труде австралийцев, постепенно отступало на задний план, сохраняясь во второстепенных операциях. Однако с появлением металла универсализация некоторых орудий вновь возрождается. В качестве полифункционалов выступают бронзовые кельты и однолезвийные остроконечные ножи. И снова это явление не столько наблюдается у оседлых племен, сколько связано с подвижным хозяйством кочевников.
При рассмотрении развития деревообработки по эпохам обращает на себя внимание кумуляция (собирание) различных способов воздействия на материал. Общество обогащает себя всеми возможными средствами техники.
В отношении дошелльской и шелльской эпох мы можем лишь предполагать в самой общей форме, что употребляемое дерево в это время обрабатывалось при помощи галечных орудий, ручных рубил я огня.
Ашель-мустье дает нам прямые свидетельства выделки деревянных рогатин посредством рубки, строгания и обжига.
Для позднего палеолита мы имеем, помимо рубки, строгания и обжига, гнутье распариванием, вероятно, сверление, расщепление клиньями, работу резцами и шлифование абразивами.