Сергей Семенов - Развитие техники в каменном веке

Одновременно развивалась и система, основанная на принципе рычага, осуществленная в рукояточном комплексе. Благодаря рукоятке, которой оснащались кремневые ножи и резцы позднего палеолита, приложение полезной энергии увеличивалось в 2—3 раза. Это достигалось тем, что при зажиме рукоятки ножа всей кистью рабочее положение орудия стало более жестким, чем при зажиме его между пальцами, позволив значительно увеличить мышечный эффект в синергии плеча и предплечья. Рубящие орудия (топоры, тесла) и землекопные (мотыги, кирки), появившиеся еще в верхнем палеолите и получившие широкое применение в неолитическую эпоху, значительно повысили коэффициент полезного действия мускульной энергии через рукоятки.

После того как были исчерпаны все возможности повышения мускульной силы рун, ног, корпуса, дальнейший рост механического эффекта орудий производства лежал в направлении использования энергии окружающей природы и соединенных усилий многих людей (простая кооперация). Очень рано человек стал прибегать к помощи энергии речных потоков и ветра в транспортных интересах. Передвижение на отдельных бревнах и плотах по течению рек уже практиковалось в мезолите, как это мы знаем по примерам из жизни австралийцев, стоявших на уровне культуры этой эпохи. Долбленая лодка тоже возникает в мезолитическую эпоху. Но плавание под парусом является достижением неолита, когда техника шлифования каменных топоров, тесел и долот увеличивает возможность обработки дерева. Парусная лодка связана с интересами освоения морей для целей рыболовства и переселений. Примером завоевания огромных океанических пространств морскими рыболовами культуры каменного века является полинезийская колонизация в Тихом океане.

Важную роль в северной половине земного шара играл санно-лыжный транспорт, построенный на основе жидкостного трения, выгодно отличающегося коэффициентом от сухого трения. В результате и коэффициент используемой мышечной энергии возрос в несколько раз. В летнее время использование жидкостного трения осуществлялось посредством волокуш.

Применение крупного рогатого скота, лошадей дня плужной обработки земли и транспорта относится к эпохе ранних металлов. (Первые шаги использования тягловой силы могли возникнуть на исходе неолита). В это время в Европе происходит разложение первобытнообщинного строя, а на Востоке слагаются первые рабовладельческие (государства. Если принять во внимание, что человеческая рабочая сила в среднем исчислении равна 1/ 10лошадиной силы, станет понятным, насколько возросли энергетические возможности с использованием этого силового резерва.

Объединение усилий многих людей в одну силу широко практиковалось в первобытном обществе при транспортировке больших тяжестей. Передвижение статуй и обелисков на древнем Востоке, движение галерных судов, перемещение мегалитов у нага в Ассаме, мео — в Лаосе — некоторые из примеров простой кооперации.

Форсирование скорости движения — одно из важнейших направлений в развитии техники. Это направление можно определить и как экономию времени, к которой сводится в конечном счете вся экономия.

Скорость теснейшим образом зависят от мощности и точности движения, которые с нею сопряжены. Однако, хотя скорости, доступные двигательным органам человека, незначительны и ограничены биомеханическими свойствами его костно-мышечной и нервной систем, технически они прогрессировали в течение многих тысячелетий.

Наиболее ранние шаги в развитии скоростей были осуществлены в палеолитических метательных орудиях охоты. С известного момента человек начал поражать зверя на расстоянии, благодаря чему его жизненные шансы резко возросли, ибо он получил способ настигать животных, не будучи в силах состязаться с ними в скорости бега.

Средняя дистанция полета легкого копья (дротика), по этнографическим данным, достигает 35—40 и, скорость около 3 сек. Средняя дистанция полета дротика, пущенного с помощью копьеметалки, равна 70— 100 м при такой же скорости.

Охотничье общество позднего палеолита и мезолита благодаря луку делает новые завоевания в увеличении скорости движения орудий. Достигнутое умение накапливать потенциальную энергию в упругих телах привело человека к получению коротких импульсов, сообщаемых тетивой лука, что было невозможно сделать только рукой. Скорость полета стрелы превосходит скорость полета копья, бросаемого рукой примерно в 3 раза. А чем выше скорость, тем больше внезапность удара. Что касается дистанции полета стрелы, то она возросла в два раза по сравнению с дистанцией полета копья, бросаемого при помощи копьеметалки, в три-четыре раза по сравнению с дистанцией полета копья, бросаемого рукой.

По данным Ф. Саразина, ведда (о. Цейлон) из своего лука бросали стрелу на 300—350 м (свободный полет), а на расстоянии 35 м пробивали навылет оленя. Дальность полета стрелы у ведда достигалась ножным натяжением мощного лука.

До изобретения лука ни «дин вид метательного орудия не обладал прицельным качеством. Навыки метания копья, палицы, бола, камня приобретались с большим трудом и были скорее искусством, чем техническим умением.

Лук позволял направлять древко стрелы в цель на малых расстояниях прямой наводкой, взятой почти на уровне глаз охотника, а на больших — с низкой траекторией. Чтобы вполне оценить изобретение лука, следует помнить, что принцип его действия был очень широко применен в античной и средневековой артиллерии. Лук и арбалет играли большую роль еще в XVII в.

В направлении использования упругости дерена, сухожилий и волос в античную эпоху был достигнут крупный силовой аффект. Например, римская катапульта способна была бросать на расстояние свыше 300 м ядро весом около 250 кг. Однако следует помнить, что здесь расходовалась человеческая сила, затрачиваемая на зарядку орудия посредством рычажных приспособлений.

Наряду со скоростью полета стрелы лук обладал скорострельностью. По словам Раслеса, индеец племени иллинойс делал около ста выстрелов, прежде чем европеец успевал зарядить шомпольное ружье. Цифра намного (преувеличена. Но этот пример показывает, что одной скорострельности недостаточно для повышения боевой эффективности орудия. Огнестрельное оружие имело преимущество в трех качествах: скорости полета пули, в точности прицела и силе боя, благодаря чему индейцы сами вынуждены были отдать предпочтение этому оружию.

Для орудий круговращательного действия примером прогресса может служить развитие техники сверления. Движение одноручного палеолитического кремневого сверла допускало не более 70 возвратно-поступательных оборотов в минуту. Движение лучкового сверла, возникшего в неолите, имело около 800 возвратно-поступательных оборотов в минуту. Лучковое сверление сохраняется как в рабовладельческой, так и на начальных этапах феодальной формации. Даже с появлением колесных станков с передаточным механизмом,. приводимым в действие водой, скорость вращения сверла повысилась немного, хотя производительность возросла в несколько раз благодаря непрерывно-поступательному движению, конструкции сверла и силы воды.