Ручные инструменты — подлинные продолжения человеческого тела, их совершенствовали веками проб и ошибок, добиваясь максимально возможных эффективности и эргономичности. Найти относящиеся именно к требуемому временному промежутку оказалось непростым, но увлекательным квестом. Рыбчински нашёл-таки «победителя», но на пути к этому ему пришлось переворошить весь ящик с инструментами и изрядно потрудиться в архивах. Г-н автор лично любезно разрешил мне бесплатно опубликовать здесь мой перевод интересного отрывка из его книги One Good Turn: A Natural History of the Screwdriver and the Screw. Как раз о поиске того самого Инструмента Тысячелетия. (Боже, я узнал мильон новых ненужных плотницких терминов :))

«Инструменты, необходимые для строительства небольшого деревянного каркасного дома, делятся примерно на четыре функциональные категории: измерение, резка и придание формы, фиксация (забивание) и сверление. Мои измерительные инструменты включают в себя cтолярный угольник, малку, мелованную нить (отбивочный шнур), отвес, уровень (спиртовой) и рулетку. Быстрый анализ сообщает мне, что почти все эти инструменты предшествуют нашему тысячелетию; на самом деле, большинство из них предшествуют даже нашей эре. Римский строитель, или mensor aedificorum, был знаком со cтолярным угольником, отвесом и мелованной нитью— инструментами, разработанными еще древними египтянами. Уровень, или libella (также египетское изобретение) состоял из деревянной рамы, напоминающей букву А, с отвесом, подвешенным к вершине. Для фиксации ровности веревка была выровнена с отметкой в центре перекладины. Это приспособление, возможно, не такое компактное, как мой спиртовой уровень, но, очевидно, столь же полезное, поскольку А-уровни, а продолжали использоваться до середины 1800-х годов.

Спиртовой уровень с его герметичной трубкой, содержащей воздушный пузырь, плавающий в спирте, был изобретен в середине XVII века. Сначала это был исключительно геодезический инструмент—потребовалось еще двести лет, чтобы он попал в набор инструментов плотника. Для измерения длины римский мензор использовал regula, или деревянную палку, разделенную на футы, ладони, двенадцатые части, или унции (У древних римлян унция являлась 1/12 частью чего-либо. От этого слова происходит английское слов для дюйма: unciae → inch) и дигиты, или ширину пальца (в Англии он составлял ¾ дюйма). У меня тоже есть мерило (метр), но большая часть моих измерений выполняется с помощью рулетки со стальной лентой. Она-то уж точно произвела бы впечатление на моего римского коллегу, единственным компактным измерительным прибором которого была бронзовая складная линейка длиной в один фут. Мерила из дуба использовались в Средние века, а их складные варианты из слоновой кости, латуни или самшита вновь появились в восемнадцатом веке. Я не cмог установить происхождение рулетки, но я бы предположил, что она была разработана где-то в конце XIX века. Мне бы сильно не хватало моей двадцатипятифутовой выдвижной рулетки, но она не кажется мне лучшим инструментом тысячелетия.

У меня есть несколько пил. Ручная пила тоже древний инструмент: археологи нашли египетские пилы с металлическими зубьями, датируемые 1500 годом до н. э. У них широкие лезвия, некоторые длиной до двадцати дюймов (>50 см), изогнутые деревянные ручки и несимметричные зубья. Лезвия сделаны из меди, мягкого металла. Чтобы лезвие не прогибалось, египетскую пилу тянули, а не толкали. Тяга менее эффективна, чем толчок, так как плотник не может давить в ходе отрезания, а распиливание древесины, похоже, представляло собой медленный и трудоемкий процесс. Римляне сделали два важных улучшения. Они использовали железо для лезвий, что делало их более жесткими, и они установили зубья пилы так, чтобы они выступали попеременно вправо и влево, что приводило к тому, что разрез — или пропил—немного шире лезвия, гарантируя плавность движение.

Римляне также изобрели жесткую ножовку, лезвие которой усилено сверху. Она не позволяет выполнятьпрямолинейные разрезы, но инструмент полезен для столярных работ, особенно при использовании в сочетании со сту́слом (столярное приспособление в виде лотка для резки досок (также любого другого профильного пиломатериала) под углом, как правило составляющим 45° и 90°. Изготавливается из пластмассы, иногда из дерева или алюминиевых сплавов). Самым оригинальным римским дополнением к режущим инструментам является рамная пила. Относительно недорогое узкое лезвие закреплено в деревянной раме, которая удерживается туго натянутым шнуром. Деревянные рамные пилы работали настолько хорошо, что оставались самым распространенным типом пилы вплоть до XIX века (принцип рамной пилы сохранился в современной ножовке по металлу).

В середине XVII века в Голландии и Англии появился новый тип пилы. У него было широкое нефиксированноелезвие и деревянная «пистолетная» рукоятка. Жесткое лезвие, первоначально изготовленное путем прокатки стальных полос, делает более точный разрез, чем рамная пила, плюс также отсутствует и рама, которая мешала бы глубоким разрезам. Этот эффективный инструмент стал основной современной ручной пилой. Открытая (не рамочная) ручная пила определенно претендует на лучший инструмент, но хотя это, безусловно, элегантное решение старой проблемы, я думаю, что редактор ожидает чего-то более важного.

Главным формообразующим инструментом плотника является рубанок. Простейший рубанок — это не что иное, как держатель для лезвия долота, но он знаменует собой важный момент в эволюции ручных инструментов. В отличие от тесла или стамески, которые зависят от мастерства мастера, эффективность рубанка «встроена» в инструмент — плотнику не нужно управлять лезвием, он обеспечивает только движущую силу. Один историк назвал рубанок «самым важным достижением в истории деревообрабатывающих инструментов». Это делает его достойным кандидатом на звание лучшего инструмента тысячелетия. К сожалению, я выясняю, что он тоже является римским изобретением.

Стамески имеют более древнее происхождение. Плотники бронзового века при строительстве домов и мебели использовали стамески как с цельными ручками, так и со вставляемыми деревянными. На самом деле, комбинированный инструмент очень древний. Два самых старых деревообрабатывающих инструмента — это топор для валки деревьев и тесло с лезвием, повернутым на девяносто градусов, используемое для обработки древесины. Комбинация топор-тесло использовалась минойской цивилизацией Крита, которая также изобрела двуглавый топор. Топор-тесло был популярен у римских плотников. Римляне, которые изобрели кованые железные гвозди, использовали еще один инструмент двойного назначения: молоток-гвоздодер.

Древнеегипетские столяры использовали деревянные колышки вместо гвоздей. Вставляли их в отверстия, проделанные с помощью лучковой дрели. Лучковая дрель, вероятно, приспособленная из палки для добычи огня, имеет шнур, обернутый вокруг сверла и удерживаемый натянутым луком. Держа сверло вертикально, плотник двигает смычок взад и вперед, как виолончелист. Поскольку плотник оказывает давление вниз только одной рукой, а шнур может легко соскользнуть, носовое сверло неэффективно для серьезного сверления. (Лучковые дрели продолжали использоваться для осторожного сверления вплоть до XIX века.) Кроме того, поскольку за каждым оборотом сверла следует холостой обратный ход, лучковая дрель тратит энергию впустую. И снова именно римляне нашли решение: бур. Бур имеет короткую деревянную поперечную рукоятку, прикрепленную к стальному стержню, наконечник которого представляет собой ложкообразный режущий край. Плотник, держась за рукоятку обеими руками, может приложить как большую вращательную силу, так и сильное давление вниз.

Бур — это большой шаг вперед, но у него есть один недостаток: режущий наконечник имеет обыкновениезастревать в древесине между поворотами. Великий прорыв в области буровых инструментов произошел в Средние века с изобретением коловорота. Коловорот имеет те же ложкообразный режущий край, что и бур, но рукоятка имеет такую форму, что можно — впервые в истории—сверлить отверстия с непрерывным вращением. А закругленное навершие на коловороте позволяет плотнику нажимать на инструмент, одновременно с плавным вращением колена.

У коловорота нет предшественников, потому что он содержит совершенно новый научный принцип: кривошип. Кривошип — это механическое устройство с уникальной характеристикой: он изменяет возвратно-поступательное движение (руки плотника, двигающейся взад и вперед по кругу) во вращательное движение сверла. Историк Линн Уайт-младший охарактеризовал открытие кривошипа как «уступающее по значимости лишь колесу». Кривошип сделал возможным не только коловорот, но и ручные коленчатые мельницы и шлифовальные машины, а также различные водяные и ветряные машины, такие как штамповочные мельницы и насосы, а в конечном итоге и паровые двигатели.

Плотницкий коловорот — хороший инструмент, и он определенно относится к нашему тысячелетию. Но, что касается моего эссе, есть проблема: коловорот ну очень прозаичен. Несмотря на важность кривошипного механизма, сам коловорот никуда по-настоящему не развивался дальше. Единственное применение вне обработки древесины произошло в XVI веке, когда хирургические коловороты, называемые трепанами (трефинами), использовались для вырезания диска кости из черепа (трепанация). В остальном же у коловорота, похоже, непримечательная история. Это был просто улучшенный способ сверлить отверстия".

На этом у Рыбчинского запас идей иссяк (я это опустил, но он также бегло прошёлся по «ударным» инструментам — киянке, колуну и кувалде с молотом). Дома, однако, на выручку пришла жена, с которой он поделился своей проблемой. Она указала на то, что во всех их переездах и во всех почти ситуациях всегда требовалась отвертка.

«Я не уверен, что отвертка более фундаментальное изобретение, чем плотницкий коловорот, и это смехотворно простой инструмент. И все же я был озадачен её поздним появлением. Это определенно стоит изучить».

Самое раннее упоминание об отвертке в англоязычных источниках, что ему удалось найти, относилось к 1765 г. Во французских он дошел до 1723. Постепенно Рыбчински понял, что отвертка хоть и полезный, но в своем начальном варианте, во-первых, довольно примитивный инструмент (по сути это вариант стамески или даже шила, т. е. абсолютно не новая конструкция), а во-вторых, вторичный. Вторичный к винту, изделию, которое обслуживает (и правда, кто не пытался завернуть винтик ногтем?). а вот возраст и авторство винта представляли куда более интересный квест. Ясно, что их заворачивали чем-то, кроме ногтей. Агрикола оставил чёткое упоминание о том, что винты использовали вовсю в середине XVI в. Значит, они старше этого времени.

В чем революционное преимущество винта?

Кованые гвозди наиболее эффективны—и их легче изготовить—когда они относительно большие (по меньшей мере 2,5−5 см длиной). Именно поэтому самые ранние винты заменили гвозди на небольших «фронтах работ», таких как крепление кожи к кузнечным мехам или прикрепление фитильного замка к прикладу. Даже короткий винт обладает большой силой удержания. В отличие от гвоздя или шипа, винт удерживается не трением, а механической связью: взаимопроникновением острой спиральной резьбы и древесных волокон.

К середине XVI века применение винтов выросло от миниатюрных винтов и болтов в часах до больших винтов в оружии и тяжелых болтов в броне. Однако прошло еще двести лет, прежде чем спрос вырос настолько, что возникла винтовая промышленность. В той самой французский Энциклопедии упоминается, что в районе Фореза, недалеко от Лиона, специализировались на винтах, которые были доступны в различных длинах—от 1,25 см до 13 см. Эти винты все еще были настолько дорогими, что их продавали поштучно".

Еще более ранее описание и изображение винта автор обнаруживает в т.н. Домовой книге замка Вольфегг (Hausbuch ausvon Schloss Wolfegg), относящейся приблизительно к 1480 г. Рыбчински заключает, что винт и отвертка, несомненно появившиеся почти одновременно, были изобретены в XV веке оружейниками, и, похоже, в Германии.

Далее в книге он отмечает, что первые промышленно изготовленные винты (в отл. от ручного производства) были тупыми и не были потому «саморезами» — для их использования необходимо было сперва проделывать отверствия. Проблема была в том, что долгое время не было нормальных токарных станков, способных нанести требуемую резьбу. Надо сказать, что вопросу изобретения и совершенствования токарного станка (тоже прозаичной, но очень важной машины) автор посвящяет пространное, но очень интересное отступление. В нем он, к слову, признает заслуги нашего Андрея Нартова. А заканчивается книга тем, что отцом винта Рыбчински объявляет Архимеда. Не то, что бы мы этого не знали ;)

P. S. Любопытна глава, посвященная войне стандартов шлицев (углубление на шляпке винта для отвертки). Похоже, как часто бывает, самой распространеной стала не самая лучшая модель. Но в любом случае разнообразие сейчас потрясающее:

P. P. S. Автор особо отметил, что существует разница между spiral и helix. Первое спираль, а второе я тоже думал, что спираль. Потому что double helix у нас переводят как «двойная спираль» (ДНК, например). А он такой — «позвольте»! Спираль — это 2-мерная вещь — на песке или бумаге начертили. А вот ДНК или вьющийся/закрученный побег винограда или огурца — винтовая линия.