Трубчатое сверло

Еще более интересную информацию об уровне технологии строителей времен цивилизации древних богов Египта дает внутренняя поверхность "саркофага" Великой пирамиды, ведь для выемки материала из внутренней полости и выравнивания стенок плоские пилы и фрезы не приспособлены.

Методы, которые, очевидно, использовались строителями пирамиды для изготовления внутренней части гранитного саркофага, подобны методам, которые использовались бы при машинной выемке материала из полости сегодня.

Следы инструмента на внутренней части гранитного "саркофага" указывают на то, что для выемки материала предварительно просверливались отверстия. Согласно Петри, эти просверленные отверстия были сделаны трубчатым сверлом (сверло, имеющее вид полой трубы), оставлявшим центральное ядро, которое затем удалялось.

"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" (Петри).

Глубина следов ошибок, как и в случае с плоскими пилами, опять заставляет исследователей – Петри и Данна – прийти к выводу не о ручном, а о машинном сверлении! При ручном просверливании отверстий ошибки могли быть исправлены без столь значительных "лишних" заглублений, требующих часов изнурительной работы.

Петри, столкнувшись с подобными наглядными доказательствами не ручного, а машинного сверления, по сохранившимся на боковых стенках отверстий рискам попытался оценить параметры сверлящего инструмента и для скорости вращения и скорости подачи сверла получил просто невообразимые значения, которые в тысячи (!) раз превышали параметры современных Петри машинных сверл.

"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 1-2 тонн. У гранитного ядра N 7 спиральная риска, оставленная режущим инструментом, имеет шаг вдоль оси отверстия, равный дюйму (25,4 мм), 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…" (Петри)

Понятно, что 100 лет назад Петри оперировал лишь известными в его время методами. Ныне же к исследованию активно подключился Кристофер Данн, который тщательно измерил оставшиеся риски на знаменитом "ядре N 7", ныне хранящееся в Лондоне в музее Петри. Выводы Данна еще больше поражают.

Рис. 159. Данн измеряет риски на ядре N 7 в Музее Петри

"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" (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). Здесь явно машинная обработка.

Понимая всю сложность обеспечения параметров имеющихся на "ядре N 7" Петри при обычном сверлении даже на современных станках, Данн предложил альтернативный вариант. Он считает, 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 – 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 "ядра N 7") образуются в этом случае не за счет режущего вращения сверла (которого нет), а за счет винтовой подачи вибрирующего сверла вглубь материала.

"При 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, так 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).

Рис. 160. Отверстие в Саккаре (рядом с пирамидой Усеркафа)

Интересно отметить, что при ультразвуковом сверлении, представляющем по сути работу отбойного молотка, возникает риск расколоть гранитный блок в процессе подобной обработки. Особенно, если обрабатываемый блок имел изначально какие-то внутренние микротрещины. Чтобы снизить подобный риск строители должны были уметь каким-то образом предварительно тестировать гранитные блоки на наличие таких микротрещин. То есть делать то, для чего ныне используется весьма сложная и дорогостоящая аппаратура!…

Конечно, для изготовления "саркофага" это не имело принципиального значения, ведь, в конце концов, можно было сделать его и с нескольких попыток. Но есть еще одно косвенное свидетельство, что строители все-таки обладали технологией и средствами тестирования внутренней структуры гранитных блоков. Дело в том, что блоки, находящиеся внутри кладки пирамиды испытывают колоссальные нагрузки со стороны вышележащих слоев камня. В таких условиях микротрещины достаточно просто превращаются уже в макротрещины, приводя к разрушению блока. Если для простой внутренней кладки это не имеет принципиального значения, то для блоков, перекрывающих проходы и внутренние помещения, это приводило бы к обрушению конструкции, чего, как мы знаем, нигде в пирамидах Гизы не наблюдается. То есть блоки идеальны по своей внутренней структуре…

Частично проблему раскола блоков при ультразвуком сверлении 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 давлением сильно нагретый пар, который не только попутно удалял бы выбранный материал, но и мог существенно снизить величину той нагрузки, которую нужно было подавать на сверло. Вопрос только в обеспечении нужной температуры пара, которая, строго говоря, неизвестна на текущий момент.

(Хочу, пользуясь случаем, выразить огромную благодарность Ю.А.Лебедеву, подсказавшему идею использования "эффекта Ребиндера" для обработки гранита.)

То есть принципиальные технические решения, конечно, есть. Только требуют они весьма совершенных инструментов и технологий. Откуда следует еще целый ряд следствий. В частности: необходимо наличие индустрии для производства подобных инструментов (которых нужно много, так как гранит является еще и материалом с высоким коэффициентом абразивности, сильно изнашивающим инструмент); соответствующие базовые знания и т.д. и т.п.

* * *

Отверстий, просверленных в граните и базальте, в Египте масса. Мы их встречали практически везде. Но особо показательные попались нам в Абусире – в так называемом "храме" Сахура, где вообще очень много удивительных артефактов.

Рис. 161. След трубчатого сверла в храме Сахура (Абусир)

Здесь один базальтовый блок раскололся так, что просверленное отверстие предстает как бы в разрезе. И становится видна не только трубчатая форма сверла, но и размер режущей кромки этого сверла, который в данном случае не превышает полутора миллиметров!!! Это какой же прочности должно быть сверло, чтобы выдерживать нагрузки, которые приходятся на столь тонкую рабочую поверхность?!. Мы имеем дело явно ни с какой не медью или даже бронзой, а с весьма прочными сплавами!…

* * *