Google+
Что делать, если вы попали в фэнтези? Конан против Волкодава Супергерои как миф КОСМИЧЕСКИЕ ИДЕИ
Версия для печатиАрсенал: Арсенал. Металлургия
Кратко о статье: История металлургии и оружейного дела в средние века.

Молот Морадина

Металлургия и оружейное дело в средние века

— Краснолюды варят сталь, — добавил Персиваль, — и куют слоистые оголовки. А шлифовкой и оттачиванием занимаемся мы, гномы. В наших мастерских. По нашей гномовой технологии...

Анджей Сапковский «Крещение огнём»

Сила — это оружие. А оружие — это железо. До середины прошлого века мощь державы исчислялась миллионами тонн производимой на её территории стали. Недаром железо в старину считалось священным металлом, отпугивающим нечисть: ведь монополией на железо владел человек. В отличие от золота и серебра, оно не родилось само, а выходило из пышущих жаром печей под оглушительный стук молотов. Люди сами создавали этот материал тяжёлым трудом. А труд — это сила.

Железный трон хеттского короля

Прежде чем открыть железо, первобытным металлургам пришлось основательно набить руку на более доступном материале — меди. Медь встречается реже, но её проще распознать, ведь она бывает самородной. Необычно тяжёлые камешки, при ударах не раскалывающиеся, а сминающиеся, и при нагревании принимающие любую форму, закономерно привлекали внимание людей.

Но медь годилась лишь для разминки. Что-то путное изготовить из неё было возможно, лишь добавив олово, которое в самородном виде встречается ещё реже. Поэтому производство бронзового оружия волей-неволей сосредотачивалось при дворцах владык, способных снаряжать торговые экспедиции за металлами.

Страшно представить, но в качестве медной руды в древнем мире широко использовался малахит.

При Петре I в России производилось всего 100 граммов бронзы в год на душу населения. По меркам 18 века этот результат был довольно высок, по меркам же древности — недосягаем.

Главной заслугой литейщиков «медного века» стало открытие возможности получения металлов не только из самородков, но и из руды. Так или иначе, в начале второго тысячелетия до новой эры жители Малой Азии — хетты — наткнулись на бурую породу, при обжиге выделяющую необычный серебристый металл.

По первому впечатлению открытие казалось малоценным с практической точки зрения. Добывать железо оказалось куда труднее, чем медь. Ещё хуже обстояли дела с обработкой: плавиться этот металл не желал. Его можно было только ковать.

В течение целого тысячелетия железо ценилось лишь за редкость и шло на изготовление ювелирных изделий. И удивляться тому, что предки находили этот металл красивым, не стоит — украшения из полированной до зеркального блеска стали были в моде ещё в 18 веке.

Каким образом были открыты железные руды — загадка. В отличие от медных руд и тем более самородков, железоносные породы с виду — камни как камни.

Кузница

От обычных домов кузницу отличали огромные щели в стенах — бревна клались через одно. Холодно в этом строении не бывало. А хорошая вентиляция была необходима.

Оборудование кузницы изначально состояло из точильных камней, каменных же молота и наковальни, мехов для раздувания огня и горна — открытой жаровни, в которой можно было «подогреть» заготовку. Но инструменты из камня очень быстро сменились железными. На издержки приходилось идти: железный молот был намного эффективнее, а камень, способный вынести испытания, выпадающие на долю наковальни, найти очень непросто.

Ненадёжные окованные медью деревянные клещи также скоро были вытеснены железными, а точильные камни дополнились набором стальных напильников. Появилась воронка для вытягивания проволоки. И в таком виде инструментарий сельской кузницы сохранялся в неизменности до нового времени.

Набор кажется небогатым, но воображение современного человека более всего поразит, скорее, то обстоятельство, что в средневековой мастерской... не было ни одного измерительного инструмента. Все размеры определялись только на глаз.

Огонь и камень

Символ Морадина — божества добрых дварфов — не пресловутый гномий топор, а молот.

Получить железо можно, восстановив его из окиси. Для этого руда измельчалась, перемешивалась с древесным углём, и полученная смесь (шихта) отправлялась в печь. При высокой температуре, создаваемой горением угля, более активный химически углерод начинает отбирать атомы кислорода у железа.

Первые плавильные печи мало походили на современные монументальные сооружения. Более того, они не являлись сооружениями вообще. Шихта закладывалась в неглубокую яму, над которой сооружался дымоход. Затем плавильщик начинал подавать воздух кожаными мехами.

Через несколько часов уголь прогорал, печь разрушалась и из неё извлекалась крица — довольно странное пористое образование весом от 2 до 6 килограммов (на большее просто не хватало силы мехов).

Крицу снова разогревали в горне и подвергали длительной обработке ковкой. В результате динамических перегрузок более тяжёлое железо отделялось от сравнительно лёгких шлаков, составляющих от 70 до 90% веса крицы. Ковка вообще долгое время была основным элементом технологического процесса металлургии железа. Причём львиная доля ударов требовалась для того, чтобы получить сам материал, и лишь малая — для придания ему формы.

Вероятно, первым доступным человеку железом стало метеоритное. Используется оно и сейчас. Ведь некоторые месторождения возникли в результате падения железных астероидов на Землю.

Результат выплавки железа в сыродутной печи был откровенно жалок. Но у метода имелось преимущество, в своё время сыгравшее огромную роль. Весь процесс получения металла от начала и до конца мог осуществлять один человек, располагающий лишь каменными молотом и наковальней и кожаными мехами, — орудиями, которые он также делал сам. Производство железа нетрудно было организовать где угодно. Даже викинги, ненадолго основавшие поселение в Америке, успели выплавить и отковать там гвозди для строительства корабля, доставившего их назад в Гренландию.

Недостатком сыродутного процесса была расточительность. Редкая руда соглашалась плавиться в простой яме. Обычно использовались менее «гордые» ржавый песок и болотная грязь. Но их запасы были небезграничны, кроме того, железо, полученное из такого сырья, содержало очень много вредных примесей. Во многих случаях для очистки крицу приходилось на несколько лет опускать в проточную воду. За это время фосфор и сера окислялись почти полностью, а часть железа ещё не успевала.

Как ни странно, в старину достаточно остро стояла проблема утилизации металлолома. Сейчас он идёт в переплавку. Но раньше возможна была только перековка одного изделия в другое — очень трудоёмкий процесс.

Более высокую ступень в развитии чёрной металлургии представляли собой «многоразовые» высокие печи, называемые штукофенами. Такая печь действительно была высока: четырёхметровая труба обеспечивала хорошую тягу. Мехи штукофена качало уже несколько человек, а иногда и водяной двигатель. Штукофен имел дверцы, через которые раз в сутки извлекалась крица весом уже до тонны.

Высокую печь, по видимости, изобрели в древней Индии. Но хотя в Европе штукофены появляются только в 13 веке, распространялись и совершенствовались здесь они намного быстрее, чем на таинственном востоке. По самой прозаической причине: в Европе в те времена куда лучше обстояли дела с лесом. Ведь новые печи потребляли огромное количество угля.

Процесс плавления в доменной печи — непрерывный. Это экономит топливо, ведь печь не остывает.

Куда более производительные и менее требовательные к качеству руды штукофены, однако, сразу принесли металлургам и горькое разочарование. Чем жарче огонь пылал в печи, тем большая часть железа выходила испорченным — «свиным». Тугоплавкие руды давали этот странный отход в размере, достигающем 30%.

Температура плавления в новых печах оказывалась достаточной для науглероживания части железа до состояния чугуна, который застывал на дне, смешиваясь со шлаками.

Очищать же металл умели тогда только ковкой. Но как раз ей-то чугун и не поддавался. Его приходилось выбрасывать.

Проблема была решена в начале 16 века с открытием передельного процесса. Появились доменные печи, работающие непрерывно и выдающие жидкий чугун. Который потом путём отжига в горнах освобождался от лишнего углерода и превращался в сталь. Причём сталь упругую — лучшую, нежели та, которую возможно было получить проковкой крицы. Это был уже качественно новый этап в развитии металлургии.

Шахты

Техника получения металла из руды дала людям доступ к новым ресурсам, но и поставила перед ними новые технические проблемы. Сначала разрабатывались только выходы рудных пластов на поверхность. Но жила уходила вглубь, и, чтобы добраться до неё, приходилось выкапывать глубокие колодцы. Рудокопам потребовалось научиться решать задачи по укреплению стен деревом, освещению, подъёму добытой породы. Уже в глубокой древности в горном деле стали использоваться первые механизмы — журавли и вороты.

Но пласты руды обычно располагаются горизонтально. И, чтобы следовать за ними, горнякам пришлось соединить вертикальные колодцы длинными подземными коридорами. Труд шахтёров был очень тяжёл. Причём главным испытанием был не физический труд, а теснота (для экономии проходы в большинстве были ниже человеческого роста), сырость и духота. Углекислота — тяжёлый газ, склонный скапливаться в шахтах. Именно по причине невозможности наладить эффективную вентиляцию вплоть до 17 века горные выработки не уходили глубже нескольких десятков метров под землю.

В общем, гномам не позавидуешь.

Помимо прочих неудобств, горняки постоянно рисковали быть похороненными заживо в результате обвала. И сейчас рискуют.

Хромой кузнец

Слегка закопчённый покровитель кузнецов смотрится в окружении небожителей совсем неорганично.

Отношение к представителям профессии кузнецов обществе долгое время оставалось сложным. С одной стороны, их ценили и уважали, считая чем-то сродни колдунам. С другой стороны к ним относились с подозрением, как к отщепенцам... и, опять-таки, возможным адептам чёрной магии.

Так, в греческом пантеоне покровителем кузнечного дела был Гефест. Это указывает на важность металлургии для греков: ведь далеко не всякое ремесло удостаивалось персонального бога. Но в семье физически совершенных олимпийцев именно Гефест стал уродом. В прямом смысле — он хром.

Во времена, когда складывались мифы, ремесло считалось занятием куда менее почётным, чем земледелие. И часто становилось уделом людей увечных. Ведь тот, кто не мог быть воином, не считался полноправным членом общины и не владел землёй.

Кожаный фартук ещё в древности был обязательным (если вообще не единственным) элементом одежды кузнеца. Ткань слишком быстро прожигалась летящими из-под молота искрами.

И позже кузнецы держались особняком. Селились на отшибе: так было безопаснее — кузницы часто горели. Кроме того, в отличие от крестьян, ложившихся спать с наступлением темноты, кузнецы вели образ жизни мало того что ночной, так ещё и весьма шумный. Но после заката прохладнее было работать у горна и, главное, проще было определять температуру металла по оттенку свечения. Лучшее железо ковалось только безлунными ночами... Ну, и как при таких повадках не заподозрить коваля в порочащих связях с нечистой силой?

В раннем средневековье кузнецов было очень мало. Что не в последнюю очередь оказывалось связано с отсутствием платёжеспособного спроса и, как следствие, низкой популярностью профессии. Мастер, конечно, не голодал — в железных орудиях общинники нуждались постоянно, но и труд его был куда тяжелее крестьянского.

Вот у гнома молот, так молот. Орудие не труда, но войны... Впрочем, с такими наплечниками размахнуться им он не сможет.

Не секрет, что достижение совершенства в ремесле невозможно без специализации. В старину эта закономерность проявлялась особенно сильно. Ведь ни систематического обучения, ни тем более справочников не существовало. Всякое знание приобреталось опытом и передавалось по наследству.

Но на заре времён каждый кузнец был прежде всего оружейником. В основном, конечно же, ковалось самое простое оружие: ножи, топоры, наконечники копий. Однако разница между топором для рубки дров и секирой для рубки врагов не столь уж велика. Уважающие себя мастера трудились над мечами, шлемами, кольчугами.

Дело, правда, продвигалось у них ни шатко, ни валко. На отковку одного меча могли уйти годы. При этом не стоит думать, что кузнец столь долго трудился над одним изделием, не покладая рук. У него была масса другой работы. Не считая изготовления пользующихся постоянным спросом топоров, он ещё должен был выжигать уголь, собирать болотную руду, плавить железо, ковать крицы. Как правило, кузнец вёл и подсобное хозяйство.

Как ни странно, естественные примеси в железе не всегда были вредными. Так, некоторое время на Урале добывалось нержавеющее железо с естественной примесью никеля.

Работал кузнец, впрочем, чаще всего не один. Будучи специалистом, но, вопреки расхожим представлениям, вовсе не обязательно человеком исключительных физических достоинств, он обзаводился помощником — молотобойцем. Вот последний действительно должен был иметь рельефную мускулатуру. Кузнец лишь намечал касанием лёгкого молота место и силу удара, который обрушивала на раскалённый металл кувалда молотобойца.

В свободные же ночи мастер брался за настоящее дело, — возможно, дело своей жизни. Отбирал лучшие выдержанные в воде крицы (а для изготовления одного меча их требовалось около 10 штук), тщательно проковывал их, добиваясь максимальной чистоты, науглероживал, прокаливая в угле без доступа воздуха, отжигал. Потом пробовал закаливать. Выковав наконец клинок, шлифовал и украшал его.

Положительным результат его трудов мог оказаться скорее случайно, нежели закономерно. Ведь кузнец даже отдалённо не представлял себе, что делает. О примесях он ничего не знал. Эмпирический же опыт не всегда был достаточен. Поэтому галльский меч, точно также, как и саблю из дамасской стали, можно было согнуть в полное кольцо. Но, в отличие от последней, после этого он и не думал «упруго распрямляться без остаточной деформации».

Позже лучшие кузнецы закономерно осели при замках феодалов, променяв независимость на постоянный доход. Но замки так и не стали крупными центрами оружейного производства. Например, в «Вестеросском цикле» Джорджа Мартина в Винтерфелле — столице огромного края — проживает всего один кузнец-мечник.

Замковый оружейник, хоть и оставался на продолжение всего средневековья обязательной и важной фигурой, чем дальше, тем в большей степени выполнял вспомогательные функции. Поправлял железную окантовку щитов, подковывал коней, чинил порванные кольчуги. Даже в 13 века вооружение было слишком сложно и разнообразно, чтобы полный его комплект мог изготовить один человек.

Полные рыцарские латы — вершина достижений кузнечного мастерства.

Железный сезон

О хеттах известно меньше, чем о древних Египте и Междуречье. Но заслуги этого народа, первым среди индоевропейцев создавшего свою цивилизацию, очень весомы.

Когда-то мудрый хеттский царь объяснял менее продвинутым монархам сопредельных стран, что железу летом — не сезон. Вот настанет зима, и тогда его подданные добудут много стратегического металла. В тёплое время года крестьяне возделывали свои поля. А зимой — почему бы и не согреться, добывая и дробя в ступках руду, выжигая уголь и раздувая печи? Целые деревни занимались металлургией как побочным промыслом.

Вероятно, нечто подобное происходило и в Ассирийском государстве. При раскопках Ниневии под руинами дворцов были обнаружены целые склады железных криц. Там же стояли и наковальни. Вероятно, царь получал от своих подданных железный «полуфабрикат» в качестве налога. Очищали металл и ковали оружие уже в государственных мастерских.

В дальнейшем «централизованный» подход к металлургии, оправдывавший себя в век бронзы, развития не получил. Кузницы оказалось удобнее рассредоточить, приблизив и к источникам сырья, и к потребителю. Кузнецы покинули царские мастерские и разбрелись по миру.

Оружейники

На новый уровень металлообрабатывающая промышленность вступила с появлением городов, в стенах которых имелись условия для разделения труда и возникновения ремесленных специальностей. Естественно, городской мастер не делал железо и уголь сам, а покупал всё необходимое. Спрос, как водится, родил и предложение. Кустарные выработки сменились рудниками, возле которых сосредотачивались плавильные печи и кузницы для первичной проковки криц. Но только первичной. «Доводил до кондиции» железо каждый мастер по-прежнему сам.

Разделение труда быстро зашло и дальше. Каждая из мастерских получила свою специализацию. Теперь адресованное ножевщику предложение отковать несколько наконечников для стрел, как правило, встречало отказ. Правила гильдий не одобряли вторжения на «чужую территорию».

Железо можно ковать, только пока оно раскалено. Поэтому горн постоянно должен пылать возле наковальни.

В первую очередь разделение труда положительно сказалось на объёмах производства. С этого времени мастер делал мечи уже не на штуки, а на дюжины, и выдумыванием каждому из них имени не утруждался. Опыта ему тоже было не занимать. Все приёмы ковки клинка были отработаны до автоматизма ещё его делом.

Но что касается качества — прогресс оказался спорным. Раскопки показали, что появление в провинции крупного ремесленного центра приводит к ухудшению наиболее распространённых орудий. Так, ножи, ранее, подобно мечам, ковавшиеся из трёх полос металла (стальная пластина оковывалась с двух сторон мягким железом), сменяются лезвиями только из двух частей.

На самом деле это означало, что орудия более не производятся на заказ. И ценность их в глазах потребителя резко снизилась. Когда нож с приваренной к железному обуху из негодного железа узенькой стальной кромкой тупился, его просто выбрасывали.

В позднем средневековье наковальня приобрела характерный конический выступ, на котором удобно отковывать изогнутые детали.

Но как и ранее, в классическом и позднем средневековье, наряду с массовыми изделиями оставались творения исключительные, являющиеся гордостью мастера, а теперь и его города. Лучшее оружие в этот период по-прежнему производится только под заказ. И это значило, что новые миланские латы можно купить только в самом Милане. В прочих местах — только снятые с предыдущего владельца.

Изделия постоянно усложнялись, а значит, совершенствоваться должна была и техника. Поскольку же основным методом обработки железа была ковка, то усовершенствованию подлежали в первую очередь молоты и наковальни.

Проще всего было с наковальнями. Их форма стала очень разнообразной. Для изготовления полных лат, имеющих массу изогнутых поверхностей, применялся специальный набор наковален.

Сложнее оказалось с молотами. Проблема в том, что, пока ковка осуществляется кувалдой, размер изделия ограничен физическими возможностями кузнеца. Они были достаточны для изготовления меча, но молот для проковки извлечённых из штукофена криц или деталей осадных машин мог бы поднять только сказочный великан. И не из мелких.

Прогресс металлургии оказался невозможен без механической тяги. Не только домну, но уже и штукофен должны были обслуживать целых три водяные машины: одна качала мехи, другая орудовала молотом, третья откачивала воду из шахты.

Уголь

В наши дни древесина ассоциируется в первую очередь с производством мебели и бумаги. Немного подумав, современный человек припомнит, что в прошлом лес требовался для строительства домов и кораблей. Но почти наверняка упустит главное: всего пару веков назад дерево было главным энергоносителем. Как считается, именно нехватка дров затормозила развитие цивилизации Древнего Египта.

Ветви и хворост сжигались для приготовления пищи, их можно было заменить тростником, торфом или кизяками. Но для правления руды и обжига гончарных изделий годился только уголь, полученный из стволов. Его заменить было нечем. Каменный уголь (в тех немногих местах, где он вообще добывался) шёл лишь на бытовые нужды. Он содержит слишком много вредной для качества железа серы. Лишь в 18 веке её научились удалять коксованием.

Впервые каменный уголь стал применяться в металлургии в 17 веке. Сначала только для отжига чугуна в пудлинговочных печах, где исключался прямой контакт продуктов его сгорания с железом.

***

Производство железа на душу населения в средние века обычно не достигало и 1 килограмма в год. Что в сотни раз меньше, чем в наше время. Даже в странах с густой сетью городов оружие было удовольствием сравнительно малодоступным. И при «конструировании» фэнтезийных миров происхождению мечей стоит уделять некоторое внимание. Ибо если вооружённость армий тьмы, как правило, более-менее объяснима (орки свирепо рубят лес на дрова, и весь Мордор затянут дымом печей), то откуда латы у представителей светлой стороны, остаётся загадкой.

Древние, отождествляя планету Марс с богом войны, проявили удивительную прозорливость. Пески этого мира действительно красны от железа. Которое заодно входит и в состав крови.

Комментарии к статье
Для написания комментария к статье необходимо зарегистрироваться и авторизоваться на форуме, после чего - перейти на сайт
hjkl
№ 1
19.11.2013, 21:12
\"то откуда латы у представителей светлой стороны, остаётся загадкой.\"
С учётом того что в художественной литературе эти самые латы зачистую чуть ли не палкой протыкаются всё встаёт на свом места. Непонятно лишь почему чёрт знает из чего сделанные латы так сильно походят на металлические.
РАССЫЛКА
Новости МФ
Подписаться
Статьи МФ
Подписаться
Новый номер
В ПРОДАЖЕ С
24 ноября 2015
ноябрь октябрь
МФ Опрос
[последний опрос] Что вы делаете на этом старом сайте?
наши издания

Mobi.ru - экспертный сайт о цифровой технике
www.Mobi.ru

Сайт журнала «Мир фантастики» — крупнейшего периодического издания в России, посвященного фэнтези и фантастике во всех проявлениях.

© 1997-2013 ООО «Игромедиа».
Воспроизведение материалов с данного сайта возможно с разрешения редакции Сайт оптимизирован под разрешение 1024х768.
Поиск Войти Зарегистрироваться