Трубчатое сверление

Другой вид следов инструментов, на которые обратил внимание Флиндерс Петри еще сто лет назад, были следы от так называемого трубчатого сверления. Речь идет о создании круглых отверстий и углублений с помощью не привычного в быту сплошного сверла, а с помощью сверла в форме трубки. Такая форма позволяет значительно упростить процесс создания отверстий и углублений в камне, поскольку значительно уменьшается площадь рабочей поверхности сверла. Соответственно снижаются нагрузки на инструмент, равно как и усилие, которое необходимо к нему прикладывать.

При создании углублений с помощью трубчатого сверла в камне создается прорезь в форме окружности на необходимую глубину. Затем сверло вынимается, и наносится боковой удар по оставшемуся в центре материалу (так называемому керну). В результате удара керн обламывается у основании и удаляется. Все – круглое углубление готово. А при создании сквозных отверстий, как довольно очевидно, керн выпадает сам собой. Простая и эффективная технология.

Однако с ее помощью можно делать не только круглые углубления и отверстия. Древние мастера создавали, например, внутренние полости саркофагов, используя трубчатое сверло для выемки материала из этой полости. В целом ряде случаев это гораздо проще, нежели каким-то иным образом вынимать материал – выдалбливать или вырезать.

Следы использования такой технологии при создании полости саркофага, который находится в Великой пирамиде, обнаружил еще Флиндерс Петри.

«На восточной стороне внутренней поверхности остался сохранившийся кусок отверстия трубчатого пропила, где мастера наклонили сверло в сторону, отойдя от вертикали. Они усердно пытались полировать все рядом с этой частью, и выбрали около 1/10 дюйма по толщине все вокруг нее; но тем не менее они вынуждены были оставить сторону отверстия на 1/10 дюйма глубже, на 3 дюйма длиннее и на 1,3 дюйма шире; основание этого места – на 8 или 9 дюймов ниже первоначальной вершины ящика. Они сделали подобную ошибку на северной стороне внутренней части, но в гораздо меньшей степени» (Ф.Петри).

Величина ошибок, допущенных изготовителями саркофага, вновь, как и в случае с плоскими пилами, навела Петри на мысли не о ручной, а о машинной обработке. При ручном сверлении ошибки могли бы быть исправлены без столь значительных «лишних» заглублений, требующих многих часов изнурительной работы. И то, что подобные ошибки все-таки были сделаны, указывает на довольно большую скорость продвижения инструмента – в данном случае трубчатого сверла.

Более того, Петри обратил внимание на то, что в местах сверления сохранились отчетливые риски, оставленные сверлом. Такие же риски обнаруживались и на находимых археологами кернах. По параметрам этих рисок на одном из кернов Петри попытался оценить параметры сверлящего инструмента. Для скорости вращения и подачи сверла он получил просто невообразимые значения, которые в тысячи (!) раз превышали параметры современного ему машинного оборудования.

«Достойным удивления является величина сил резания, о которой свидетельствует скорость, с которой сверла и пилы проходили сквозь камень; по-видимому, при сверлении гранита 100-миллиметровыми сверлами на них действовала нагрузка не менее 1-2 тонн. У гранитного керна № 7 спиральная риска, оставленная режущим инструментом, имеет шаг вдоль оси отверстия, равный дюйму (25,4 мм) [похоже, здесь в источнике опечатка; реальные значения на порядок ниже, см. хотя бы исследования Данна ниже – А.С.], при длине окружности отверстия 6 дюймов (152,4 мм); этому соответствует потрясающая скорость резания... Такую геометрию спиральных рисок нельзя объяснить ничем, кроме того, что подача сверла осуществлялась под огромной нагрузкой...» (Ф.Петри)

Рис. 86. Риски на боковых стенках углубления в гранитном блоке в храме Усеркафа

Эти «неудобные» выводы Петри египтологи тоже весьма старательно похоронили. В итоге упоминания о них можно было найти лишь в так называемой «альтернативной литературе», достоверность информации в которой подвергается нередко вполне справедливой критике…

В конце ХХ века, через сто лет после Петри, его выводами заинтересовался американский исследователь Кристофер Данн, который сам имел немалый опыт работы в отраслях, связанных с техническим знанием. И дабы избежать ошибок, связанных с потенциально возможным искажением информации за столь длительный промежуток времени, он решил перепроверить выводы Петри. К счастью для Данна, далеко не все египетские артефакты оказались ныне похоронены в закромах Каирского музея, куда доступ любым представителям альтернативных взглядов на древнюю историю закрыт самым категоричным образом. Многое в свое время было вывезено в другие страны. В том числе и самим Петри, «добыча» которого ныне хранится в музее его имени в Лондоне, где режим допуска гораздо более лоялен к нетрадиционным точкам зрения. А среди экспонатов этого музея есть и тот самый «керн №7», который Данн получил возможность исследовать вслед за Петри.

Выводы Данна еще больше поражают.

«В 1983 году Дональд Ран (Rahn Granite Surface Plate Co., Дэйтон, штат Огайо) сказал мне, что алмазные сверла, вращающиеся со скоростью 900 оборотов в минуту, проникают в гранит со скоростью 1 дюйм за 5 минут. В 1996 Эрик Лейтер (Trustone Corp) сказал мне, что эти параметры с тех пор не изменились. Скорость подачи современных сверл, таким образом, составляет 0,0002 дюйма за оборот, демонстрируя, что древние египтяне были способны сверлить гранит со скоростью подачи, которая была в 500 раз больше (или глубже за один оборот сверла), чем современные сверла. Другие характеристики также создают проблему для современных сверл» (К.Данн).

Среди «других характеристик» есть такой поразительный факт: спиральная риска, оставленная сверлом, оказывается глубже при прохождении через кварц, чем через более мягкий полевой шпат!.. Этого не может быть при ручном сверлении. Хотя о каком еще ручном сверлении может вообще идти речь при подобной скорости прохождения инструмента сквозь столь твердый материал как гранит – здесь явно машинная обработка…

Понимая всю сложность обеспечения параметров, имеющихся на «керне № 7», при обычном сверлении даже на современных станках, Данн выдвинул альтернативный вариант. Он предположил, что строители использовали так называемое ультразвуковое сверло.

Данн сравнивает процесс сверления ультразвуковым методом с бурением асфальта пневматическим молотком, с той разницей, что частота вибрации настолько велика, что ее нельзя увидеть глазом – она составляет 19-25 тысяч ударов в секунду. При помощи абразивного раствора или пасты ультразвуковой режущий аппарат вгрызается в материал, перемалывая его колебательными движениями. Использование такого ультразвукового сверла способно полностью объяснить все характерные особенности имеющихся следов.

В частности, винтовые риски (которые оказались вдобавок парными, как показали исследования Данном «керна № 7») образуются в этом случае не за счет режущего вращения сверла (которого при таком «сверлении» нет), а за счет винтовой подачи вибрирующего сверла вглубь материала.

«" ерло ультразвуковое чае не за счет режущего вращения сверла (которого нет), а за счет винтвойнном "ных блоков).ечь идет о пласПри ультразвуковой механической обработке инструмент может погружаться прямо вниз в обрабатываемый материал. Он может также вворачиваться в материал. Спиральное углубление можно объяснять, если мы будем рассматривать один из методов, которые преимущественно обычно относят к передовым машинным компонентам. Скорость вращения сверла не является значимым фактором в этом методе обработки. Вращение сверла – просто средство, чтобы придвинуть сверло к обрабатываемой поверхности. При помощи метода винта и гайки трубочное сверло может быть плотно прижато к рабочей поверхности, поворачиваясь по направлению часовой стрелки. Винт постепенно проходил бы через гайку, вынуждая колеблющееся сверло продвигаться в гранит. Это было бы ультразвуковое вынужденное движение сверла, которое будет осуществлять резание, а не вращение. Последнее было бы необходимо только, чтобы поддерживать режущее действие в рабочей области. По определению, этот процесс – не процесс бурения, по обычным стандартам, а процесс размола, в котором абразивы вызывают воздействие на материал таким образом, что удаляется регулируемое количество материала» (К.Данн, «Развитая машинная обработка в Древнем Египте»).

«Наиболее существенная деталь просверленных отверстий и ядер, изученных Петри, – то, что отверстие прорезано глубже через кварц, чем через полевой шпат. Кристаллы кварца используются в производстве ультразвуковых колебаний и, наоборот, отзывчивы к влиянию вибрации в ультразвуковом диапазоне, и в них можно сгенерировать высокочастотные колебания. В механической обработке гранита с использованием ультразвука более твердый кварц не обязательно оказал бы большее сопротивление, как это было бы в обычных методах механической обработки. Вибрирующий с ультразвуковой частотой инструмент нашел бы многочисленных «помощников» при прохождении через гранит, находящихся непосредственно в граните! Вместо сопротивления режущему воздействию, кварц отреагирует и начнет вибрировать в резонансе с высокочастотными волнами, и усилит абразивное действие по мере того, как через него проходит инструмент» (там же).

Однако высокочастотные вибрации будут серьезно увеличивать изнашиваемость инструмента. Частично же эту проблему ультразвукового сверления могло бы решить использование, например, так называемого «эффекта Ребиндера». Этот эффект возникает, если в процессе обработки используются поверхностно-активные вещества, которые заставляют материал становиться пластичным и как бы «перетекать» из зоны нагрузки туда, где нагрузки нет. Для гранита таким поверхностно-активным веществом является обычная вода. И «эффект Ребиндера», как считают современные геологи, именно из-за наличия воды в коре Земли заставляет гранитные породы при определенных условиях как бы перетекать из одной зоны в другую. Только происходит это на приличных глубинах – в нижнем слое коры.

То есть в принципе, можно было бы внутрь трубчатого ультразвукового сверла подавать под высоким давлением сильно нагретый пар, который не только попутно удалял бы выбранный материал, но и мог бы существенно снизить величину той нагрузки, которую нужно подавать на сверло, а следовательно и снижал бы его изнашиваемость…

Остается только добавить, что ультразвуковые сверла появились только в конце ХХ века, а эффект Ребиндера на граните является ныне лишь сугубо теорией. На практике его еще даже и не проверяли. Это – дело будущего…

* * *

В последнее время появилось немало энтузиастов, которые, не жалея времени и сил, пытались воспроизвести сверление гранита разными трубчатыми сверлами – в том числе и медными трубками с использованием свободного абразива. В ходе подобных экспериментов лишь подтверждается вывод, полученный нами в ходе экспедиций, который можно сформулировать так: медным трубчатым сверлом с использованием свободного абразива (например, кварцевого песка) сверлить гранит можно и вручную, но интересующие нас артефакты сделаны вовсе не этим способом.

Рис. 87. Следы трубчатого сверления в гранитном блоке в храме Сахура

Дело в том, что следы, остающиеся при использовании подобной технологии, кардинальным образом отличаются от того, что имеется на древних артефактах.

Во-первых, при определенных условиях (например, при добавлении к абразиву достаточного количества воды) действительно возникают риски и на керне, и на боковых стенках просверливаемого отверстия. Однако они носят характер не острых регулярных «царапин» (как на египетских артефактах), а сильно сглаженных нерегулярных углублений.

Во-вторых, образующиеся риски имеют вид концентрических окружностей. Иногда эти риски идут чуть волнистой линией, но никогда не образуется спираль (а тем более спираль двойную!), которая имеет место на керне №7.

И в-третьих, при ручном сверлении поверхность боковых стенок получается в лучшем случае отшлифованной, а на египетских артефактах видна ярко выраженная полировка (что указывает на малый размер зерен абразива, если он использовался, и большую скорость сверла). Причем такая полировка прослеживается на египетских артефактах по всей глубине просверленных в граните углублений – вплоть до самого основания керна, что указывает на то, что полировка возникла именно в ходе сверления, а вовсе не в процессе какой-то дальнейшей эксплуатации (например, при движении деревянного засова или вращении стойки дверей – для чего подобные углубления могли использоваться).

* * *

Поражают и другие параметры некоторых просверленных углублений. Например, углублений диаметром всего от 1 до 2 сантиметров в гранитном обелиске, обломок которого сейчас находится в горизонтальном положении и расположен неподалеку от входа в храмовый комплекс Карнака – чуть левее «туристического проспекта». Судя по всему, эти углубления просверлены тут сугубо в «технологических» целях. Похоже, они служили для крепления декоративных (возможно, золотых) пластин на обелиске – совсем как мы сегодня для того, чтобы загнать в стенку гвоздь или шуруп, сверлим ее и забиваем затем в отверстие пробку или дюбель…

Рис. 88. Углубления в гранитном обелиске (Карнак)

Глубина их порядка десяти сантиметров. И вот что удивительно: некоторые из этих углублений, вопреки ожиданиям, уходят в материал не строго перпендикулярно поверхности, а имеют наклон порядка 10, а то и даже 20 градусов!..

Попробуйте-ка просверлить хотя бы бетонную стенку даже победитовым сверлом под таким наклоном. Сверло так и будет норовить соскользнуть в сторону. И уж тем более это будет происходить при попытке просверлить гранит. А тут – абсолютно никаких признаков того, чтобы инструмент куда-нибудь соскальзывал. Создается впечатление, что сверло входило в гранит как в пенопласт – за одно движение сразу на всю глубину и под любым углом!..

* * *

Тут же – на территории Карнакского храмового комплекса – можно найти еще более удивительные следы трубчатого сверления.

Например, совсем рядом с ранее упоминавшимися гранитными воротами с декоративными надрезами в центре комплекса есть гранитный блок, который раскололся как раз по трубчатому сверлению. Правда, для того, чтобы увидеть этот блок, нужно с основного «туристического проспекта» свернуть направо в небольшой малоприметный проход – именно там он и находится.

Рис. 89. Следы трубчатого сверления в гранитном блоке (Карнак)

Диаметр просверленного отверстия здесь составляет аж более 20 сантиметров! Но вовсе не это тут самое удивительное. Дело в том, что углубление между внешней стенкой отверстия и остатками внутреннего керна имеет такую форму, которая указывает на практически нулевую толщину режущей кромки!!!

При сверлении медным трубчатым сверлом с помощью свободного абразива имеет место эффект самозатачивания сверла с уменьшением толщины режущей кромки (за счет истирания мягкой меди в процессе сверления). Однако этот эффект не дает нулевой толщины режущей кромки по одной простой причине – гораздо раньше медная трубка начинает просто рваться и сминаться в своей рабочей области. И уж тем более это будет происходить при диаметре трубчатого сверла в двадцать сантиметров!..

Но что тогда оставило такой след?.. Ни один современный инструмент на это не способен! Более того, чтобы сделать подобное в граните нужно использовать либо тонкий луч лазера (что маловероятно, если судить по общей форме отверстия), либо инструмент, по твердости значительно превышающей твердость гранита. Это либо что-то типа алмаза… либо материал еще тверже! То есть по сути речь должна идти либо о внеземном материале, либо об искусственно созданном.

Ныне уже умеют делать материалы тверже алмаза. Правда, только процентов на десять тверже. И даже для этого требуются весьма высокие технологии…

Рис. 90. Пилон в южной части Карнакского храма

Другое просверленное углубление там же в Карнаке близко осмотреть не удается по одной простой причине: оно находится очень высоко – на гранитном блоке перекрытия самого южного из пилонов (эта зона сейчас закрыта на реставрационные работы). Диаметр углубления – с хороший бочонок!.. На глазок – чуть меньше метра!..

Оборудование, способное сверлить отверстия подобного размера в таких твердых материалах, начали выпускать всего десяток-другой лет назад!..

* * *

Дата добавления: 2015-07-11