«технологический метод».
Он достаточно прост. Итак, при раскопках обнаруживают предметы, которые были каким-то образом изготовлены. Находят различное оборудование и инструменты. Зачастую археологи, не будучи специалистами в каких-либо производственных технологиях, да и плохо знакомые с устройством технических приспособлений вообще, не способны правильно восстановить эти производственные и сопутствующие им подготовительные процессы. Но для человека с техническим образованием и с практикой за плечами, все это не составляет загадки.
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 при полной загрузке данного производства. Очень многое специалист может сказать и по отдельным элементам — оборудованию, оснастке и инструментам. В археологии мы имеем и то, и другое. По найденным изделиям можно восстановить производственный процесс, а по остаткам элементов процесса — вычислить его возможности. Это существенно упрощает реконструкцию и делает ее научно обоснованной и достоверной.
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 металл не заполнит форму. Поэтому специальная печь просто необходима.
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.
Ничего не остается, кроме как предполагать, что данный горн мог развивать температуру до 1400… 1545 °C. Потому что только при этой температуре возможна переплавка железного лома в тигле. Это возможно при наличии мощного поддува воздуха мехами.
При таких температурах для надежной работы необходимы тигли из огнеупорной глины. Определить, из какой глины сделан тигель очень легко, достаточно определить содержание оксида алюминия в материале, и если он составляет 30…42 %, то это огнеупор. Но такие глины в наших местах не встречаются.
