Транспортировка и постройка мегалитов

Мегалиты Баальбека — объект преклонения любителей альтернативной истории. В самом деле, перед знаменитым трилитоном, состоящим из 800-тонных блоков, меркнет даже слава египетских пирамид. Могли ли люди воздвигнуть подобное 2 тыс. лет назад? Оказывается, могли. Когда мы опубликовали на сайте обзор «Баальбек: не содержит НЛО», мы лишь кратко коснулись темы строительных устройств, использовавшихся римлянами.

Транспортировка и постройка мегалитов


Транспортировка и постройка мегалитов

Теперь мы представляем вашему вниманию перевод статьи французского архитектора и археолога Жана-Пьера Адама, вышедшей в 1977 году и целиком посвященной вопросам транспортировки мегалитов. Благодарим за перевод Яну Шалимову и Александра Green. Приятного чтения!

Южный камень – незаконченный монолит в Баальбеке.

Посетитель Баальбека немедленно и навсегда впадает в ступор от масштаба мегалитов, использованных при постройке этого монументального ансамбля. В особенности впечатляет гигантский подиум вокруг храма Юпитеру – здесь посетителю в голову невольно приходят слова «самый-самый». Но даже эти слова не могут передать ощущения от колоссального Южного камня (Hajar el qoublé), оставшегося в каменном карьере, не до конца отделённого от скалы, свидетеля неоконченного порыва строителей Баальбека.Вопрос перевозки огромных камней, служивших при постройке ливанских храмов, долгое время служил темой разнообразных, в том числе достаточно фантастических, предположений. Сегодняшние знания о технике строителей античности позволяют нам ответить на этот вопрос, не оставляя места загадке1.Прежде чем мы начнём говорить о конкретном случае Баальбека, начнём с краткого обзора методов и механизмов, известных на средиземноморье в классическую эпоху. Мы оставим за рамками данного документа мегалитические строения долины Нила, историческая важность и специфика которых увела бы нас от сюжета нашей статьи.

В Греции, давшей человечеству геометрию, встречаются, тем не менее, огромные, диспропорциональные постройки. Изучая огромные греческие храмы, мы можем многое узнать о технике работы с большими камнями. Среди этих храмов мы находим храм G в Селинунте  (см. рисунок 1)2, «храм гигантов» в Агригенте – оба в Сицилии, известнейший храм Артемиды Эфесской  и храм Аполлона в Дидимесе. Всех их объединяет большая длина сооружений (более 110 метров) и высота колонн (до 18 метров), а также общий объём камня, необходимый для их постройки.3Подобный мегалитизм наблюдается также в некоторых храмах VI века до н.э., колонны которых были выточены из цельного блока камня – например Apollonion из Сиракуз или Коринфа.Поиск рекордов легко объясняется историческим контекстом архаической эпохи: в течение VI века до н.э. архитектура полностью переходит на камень, повторяя феномен, наблюдавшийся за 8 веков до того, когда были завершены каменные постройки Микенских царей. После микенского эпизода каменные строения были забыты на протяжении многих поколений, как будто Греция, надорвавшаяся во время предыдущей попытки, и разочарованная результатом (только крепости), размышляла над новым искусством.

С этим же тщеславием греки строили храмы в далёких колониях – доказательства (в их собственных глазах) их желания окончательно покорить эти территории, равно как и продемонстрировать местному населению собственное превосходство4.К счастью, грекам скоро надоела титаническая архитектура – массивность без красоты, – лишь несколько храмов (в основном в Малой Азии) свидетельствует об этом стиле. Начиная с первой четверти V века до н.э., гармония постройки, поиск красоты, доходящей порой до изысканности, становятся основной темой архитекторов. Строители, воспитанные на пифагорском учении, оставили потомкам возможность разглядеть за строгостью дорических фасадов тончайшую чувствительность оптических коррекций, убирающих порой из первоначального плана прямые линии.Это приводит к развитию техники строительства – никогда в истории человечества несущие конструкции не были собраны с такой тщательностью, как на Акрополе, камни которого по-прежнему впечатляют5. Результат не является следствием случая или подбора, он вытекает из развития строительной науки.Архаический мегалитизм или классическое совершенство – техника греческих архитекторов известна нам как по видимым на строениях следам, так и по дошедшим до нас письменным свидетельствам. Множество сохранившихся до наших дней документов представляют собой список материалов, с указанием их происхождения и применения6, но лишь одно теоретическое произведение дошло до нас целиком – речь, конечно же, идёт о «Десяти книгах об архитектуре» Витрувия.Книга была написана во времена императора Августа, но автор постоянно ссылается на искусство греческих строителей, цитируя известнейших античных авторов7, чьи произведения не сохранились до наших дней, что, несомненно, объясняет наш интерес к данному труду.В контексте нашего исследования, мы обратимся к X книге Витрувия, где находятся подробные описания приспособлений для транспортировки, а также различных механизмов, использовавшихся на греческих и римских стройках, эффективность и повсеместное распространение которых отмечает автор. Транспорт мегалитов также покрывается X книгой Витрувия, с него мы и начнём наш анализ8.Витрувий приводит две истории, относящихся к постройке храма Артемиды в Эфесе, рассказывающие об удивительных приспособлениях, использовавшихся для перевозки больших камней храма. Архитектор Ктесифон «…чтобы перевезти цилиндрические блоки колонн из каменного карьера до Эфеса, не осмеливался использовать телеги в качестве вида транспорта, ибо путь проходил по не очень твёрдой земле, и он боялся, что телега увязнет колёсами. Он соединил 4 деревянных балки с квадратным сечением в 4 дюйма стороной, две из которых, более короткие, были соединены насквозь более длинными, что имели длину, равную длине блока каждой колонны. Он вбил в торцы каждой колонны стальные стержни в виде хвоста ласточки и зафиксировал их там свинцом, поставив в поперечные деревянные детали железные кольца, куда стержни входили как оси. Он укрепил конструкцию, добавив две дубовые балки таким образом, что, когда быки тянули, блоки колонн свободно катились по земле до самого пункта назначения». (Рис. 2)

Таким образом, Ктесифон при помощи цилиндрического блока колонн создал каток, аналогичный тому, что используется в сельском хозяйстве. Катящаяся часть в его варианте сопадала с перевозимым грузом. Витрувий отмечает сходство с существующей машиной: «изобретение этой машины скопировано с катка, при помощи которого мы выравниваем аллеи палестр».Второй механизм, использовавшийся для перевозки мегалитов, описанный Витрувием, был создан для перевозки прямоугольных блоков, которые невозможно было катить. «Метаген, сын Ктесифона, создал другую машину для перевозки архитрав и других предметов. Она состояла из двух колёс 12 футов (3,60 м) и он поместил архитрав между двух колёс. Он так же поставил там металлические стержни и кольца, таким образом, что, когда быки тянули машину, стержни, помещённые в железные кольца, вращали колёса. Таким образом архитравы, зажатые между колёс как оси, были перевезены на место стройки»9.Витрувий упоминает только истории изобретения этих механизмов. Но эти две машины, исключительные по своей простоте и эффективности, широко использовались для перемещения тяжёлых предметов при постройке больших сооружений. Следы использования машины Метагена обнаруживаются вплоть до Сицилии10.

Более сложные машины используют блоки, их различные конфигурации позволяют увеличить нагрузку; эти машины также подробно описаны автором «Десяти книг». Напомним кратко терминологию, введя несколько формул, позволяющих подтвердить их (уже известную) эффективностьСамые простые из этих машин используют блоки. Блоки не уменьшают нагрузку, наоборот, они своим весом добавляют (немного) дополнительный вес, который необходимо поднять. Смысл использования блока в изменении направления усилия рабочего – вместо того, чтобы тянуть вес вверх, он должен тянуть верёвку вниз, что легко сделать, используя свой собственный вес. Первая машина, использующая рычаг – это лебёдка, мощность которой прямо зависит от длины рычага. Например, лебёдка с двойным рычагом (очень распространённая конфигурация) позволяет двум рабочим тянуть грузы до 100 кг, при том, что усилия каждого рабочего не превышают 15 кг11.

Следующий после лебёдки механизм – кОзлы. Он обычно состоит из двух ножек, соединённых в вершине и расходящихся у основания, соединенных сзади (иногда и спереди, чтобы избежать переворачивания механизма в случае разрыва кабеля) с лебёдкой на блоке или полиспасте. Преимущество этой конструкции – в её быстрой адаптации к разным грузам, от сотни килограмм до нескольких тонн, в зависимости от используемых блоков. Мы проиллюстрировали 4 разных конфигурации с одними и теми же ножками – одна лебёдка с одним блоком даёт 120 кг, лебёдка и полиспаст с 5 блоками – 720 кГ, кабестан (лебёдка с вертикальной осью) и полиспаст с 5 блоками – 2000 кГ, и, наконец, барабан, в котором крутятся рабочие (так называемое «беличье колесо», использовалось в карьерах до начала XX века) и полиспаст с 5 блоками – 3 тонны. Наконец, для особо тяжёлых грузов (более 3–4 тонн) монтаж с использованием большого барабана, в котором может крутиться 4–5 человек (а то и больше) позволяет поднимать до 10 000 кг. В таких условиях машина делается специально для больших тяжестей, барабан крепится напрямую к ножкам козел, высота которых может достигать впечатляющих размеров (10–15 метров).

К счастью, римские  барельефы иллюстрируют тексты Витрувия и подтверждают регулярное использование подобных машин. Наиболее полное изображение находится на рельефе из гробницы Гатерия, находящемся в музее Ватикана, в залах, посвящённых коллекции Латерана. Машина, практически целиком изображённая на мраморной плите, представляет собой козлы с барабаном, который крутят 5 человек, тогда как ещё двое, на земле, придерживают барабан, чтобы иметь возможность остановить его в любой момент при помощи переброшенных через него кабелей. Семь полиспастов, 5 спереди, 2 сзади, обеспечивают натяжение канатов, тогда как большой вертикальный полиспаст с 4 блоками управляет подъёмом груза. Видны также выступы, позволяющие подняться на самый верх механизма, где двое других рабочих закрепляют плетёную крышу, в которую воткнуты украшения-ветви – традиция, просуществовавшая у кровельщиков до XX века. Подъём больших монолитных колонн требовал специальных машин, схема которых не изменилась до XIX века. Колонна укладывается на «уголок», одна из сторон которого ориентирована вертикально. Потянув за вертикальную часть до того уровня, чтобы опустить её на уровень земли, при помощи кабелей и кабестана, мы поднимаем другую часть, а вместе с нею и колонну. Машина изначально ставится в такое положение, чтобы подъём и установка (в нужное место) колонны проходили одновременно

Прежде чем перейти к описанию Баальбека, упомянем три более современных случая перевозки мегалитов, которые использовали механизмы, схожие с теми, что знали античные строители. В хронологическом порядке это: перевозка гранитного мегалита в Санкт-Петербурге, перевозка Луксорского обелиска и перевозка монолита Муссолини.1 250 000 килограмм весит гранитный блок, который императрица Екатерина II (1762–1796) приказала перевезти в Санкт-Петербург (ныне Ленинград) для использования в качестве цоколя конной статуи Петра Великого. Скорее всего, речь идёт о самом большом камне, который когда бы то ни было перемещал человек, он в полтора раза тяжелее блока трилитона15.Выбранный блок гранита находился в 6 км от моря на берегу Финского залива, вне болотистой местности, которую тем не менее было необходимо пересечь, дабы избежать существенного увеличения длины маршрута, который, к тому же, проходил бы по пересечённой местности.Ответственный за операцию инженер, граф Карбюри, так хорошо подготовился к перевозке камня, что она потребовала всего 64 человека. Столь малое число задействованных рабочих впечатляет не меньше огромного веса монолита.

Карбури постепенно подсунул под камень два полоза 13 метров в длину, 49 см в ширину и 43 см в высоту. В нижней поверхности был выдолбленный и покрытый металлической полосой (сплав медь-олово-галмей) жёлоб. 7 поперечных перекладин стягивали конструкцию. Полозья скользили, или даже катились по двум парам деревянных балок, сменяющим друг друга по мере продвижения груза и игравшим роль твёрдого основания для полозьев. Поверхность этих «рельсов» содержала жёлоб, похожий на тот, что был проделан в полозьях – вместе они составляли цилиндрический канал, позволяющий поместить между грузом и дорогой шары из того же сплава, что и покрытие полозов, диаметра 13,5 см, по 16 шаров на каждом полозе.

Канаты, которыми тянули груз, проходили через 2 полиспаста  с тремя блоками каждый, оборачиваясь вокруг двух кабестанов, на каждом из которых работало по 32 человека. Каждый рабочий прикладывал усилие в 20 кГ, общее усилие получалось в 1280 кГ. Прикладывай они эту силу напрямую к камню, она позволила бы тащить камень максимум в 1920 кГ. Изобретательность человека позволила протащить на 6 км глыбу в 450 куб. м, весящую 1250 тонн. Топография местности не была идеальной. Болото – сложная местность для перевозки грузов, поэтому инженер решил дождаться морозов для начала перевозки. Несмотря на морозы, некоторые места не замерзали насквозь из-за «жирного ила». В таких местах необходимо было снять слой ила и заменить его на гравий, перемежавшийся слоями со стволами молодых елей. Очень быстро влажность поднималась по новым слоям и замерзала, скрепляя их достаточно для того, чтобы прошёл груз. Эти манипуляции замедляли продвижение груза, и до берега моря, где камень ждал плот, он добрался «всего» за 6 недель.Полезно рассмотреть детали тянувшей камень машины, чтобы лучше представлять её эффективность. 64 рабочих были распределены на 8 рычагов каждого кабестана, таким образом, на каждом рычаге работало по 4 человека. Рычаги были по 2,60 м, среднее место приложения силы находилось на расстоянии 1,60 м от центра барабана, радиус которого был 10 см. Вышеупомянутая формула позволяет рассчитать усилие двух кабестанов – 20480 кГ. Эта сила умножалась при помощи полиспастов (2 параллельных полиспастов по 3 блока каждый), доходя до 61440 кГ, но трение снижало эту цифру до 50000 кГ. Таким образом сила достигала 1/23 веса камня, чего было достаточно для его перемещения, ввиду высокой эффективности системы скольжения, снижавшей силу трения

От Нила до Сены

Наряду с рассмотрением переноса обелиска из Люксора, мы приступаем к изучению заметно отличающейся задачи, потому как в ней речь идет об установке каменного шпиля высотой 22,83 метра. Несмотря на массу около 200 тонн, которая уступала многим другим, как например, мегалиту Санкт-Петербурга, по причине своего вертикального положения этот обелиск вызывал  большие трудности при манипуляциях. Заметим, прежде всего, что современные археологи крайне осудили бы подобную «эвакуацию». Однако если рассматривать ее в контексте 1830-х годов, эпохи, когда вся Европа с увлечением поглощала богатые плоды египетского строительства, возвеличенные гениальным открытием Шампольона, и знать, в каких условиях монумент был доставлен во Францию, приходится уступить по некоторым критериям. Более того, это техническое решение является ценнейшим опытом в работах по подъему монолитных колонн в греческой и античной Африке. На самом деле, приспособления, которые использовались для укладки обелиска, его перемещения и установки, были морскими машинами с блоками, полиспастами и лебедками, соответствующими развитию греческой и римской техники.Должно быть, при прежнем египетском царе Мехмете-Али этот монумент был перевезен  во Францию и стал предметом восхищения там, а не на берегах Нила. Следом после услуги, оказанной Франции, египетский правитель предложил Шарлю Х одну из двух «колонн Клеопатры» в Александрии. Подобное же предложение было выдвинуто к Англии, однако подарок был отвергнут ввиду слишком больших сложностей доставки. Франция же приняла подарок и выбор был сделан в пользу одного из двух обелисков Луксора, которые считались красивее и сохранились лучше, чем памятники Александрии.
Экспедиция, назначенная для перевозки монолита, была создана под руководством лейтенанта судна Верника Сен-Мор (будущего министра военно-морских сил), в то время как техническая подготовка была отведена инженеру Леба (будущему хранителя Музея военно-морских сил). Для приема удивительного груза в доках Тулона был построен специальный корабль, получивший символичное называние Луксор. Речь шла  о барже длиной 39 метров  с малой осадкой (2,4 метра при загруженности), которая могла переправиться через Нил, далее идти до Нижнего Египта по течению реки с песчаными берегами. На самом деле, если путь и занимал так много времени (отправление из Тулона в апреле 1831 года и прибытие в Париж в декабре 1833 года), то это было главным образом связано с осадкой судна, которое вынуждено было ждать подъема вод Нила, как для того, чтобы совершить погрузку в Луксоре, так и для того, чтобы выйти из него.После пересечения Средиземноморья Луксору потребовалось пройти 700 км против течения по большой реке, прежде чем он прибыл в место назначения; во время этого путешествия он часто садился на мель, вынуждая экипаж тянуть судно с помощью лебёдок, соединенных с якорями, выбрасываемыми за борт или со сваями. Наконец, 14 августа баржа достигла пункта назначения и пришвартовалась перпендикулярно берегу в 300 метрах от обелиска.

Леба, прибывший туда за две недели до Луксора, уже подготовил площадку и насыпь с пологим склоном, которая протянулась до места погрузки. Затем обелиск был покрыт плотной защитной обшивкой, очевидная польза которой была снижена значительным увеличением веса. Для спуска гранитного исполина была построена огромная система из восьми управляемых талями грузовых стрел, по четыре с каждой стороны, соединенных вершинами, чтобы заставить их работать вместе. Все было подготовлено 31 октября и позволило приступить к процессу погрузки.Сначала монолит был отклонён с постамента и прислонён к насыпи точкой на половине его высоты, вторым этапом из этого положения он был уложен на бок и теперь лежал склоне насыпи до погрузки на судно. Леба настолько точно рассчитал эту операцию, что она прошла за двадцать пять минут без малейших проблем.     Обелиск тянули четырьмя талями, направляя к Луксору, носовая часть которого была снята. Однако время от времени воды Нила понижались и баржа оказывалась отгороженной сушей в сотне метров от берега. Пришлось ждать на протяжении долгих месяцев, чтобы вода реки поднялась и позволила приблизить корабль, погрузка произошла только 25 августа. Вновь обездвиженный песчаными отмелями Розетты, Луксор прибыл в Александрию лишь 12 января 1833 года. В этом порту экипаж также вынужден был более двух месяцев ожидать буксирное судно Сфинкс.

Наконец, 12 мая оба судна, одно из которых буксировало другое, прибыли в Тулон, который стал промежуточным портом, потому как было еще необходимо обогнуть Испанию и пройти вверх по Сене до Парижа, где корабль должен был причалить 23 декабря вблизи моста Согласия20.Этим все не завершилось, теперь на большой парижской площади необходимо было провести операцию, обратную той, которая была проведена на берегах Нила согласно подобному порядку, однако в этот раз обелиск нужно было поднимать вверх. Окруженный десятью подъемными мачтами, по пять с каждой стороны, приводимыми в движение 10 полиспастами, обелиск был наконец установлен на основание в присутствии тысяч взволнованных и восхищенных парижан21.

Насколько это всем известно, Бенито Муссолини был скрытным человеком, и для него было очень просто принять решение установить в Риме в 1928 году обелиск, который мог сравниться с крупнейшими когда-либо установленными монументами. Материалом был выбран белый мрамор высочайшего качества, который добывали в знаменитых Каррарских каменоломнях, расположенных в горах, недалеко от побережья и на востоке города Ла-Специя.Несмотря на свою зрелищность, два первых этапа операции не представляли какого-либо археологического интереса потому как заключались в отделении тросовой пилой необходимой глыбы мрамора в горах, после чего, 28 ноября 1928 года блок спустили с места добычи в долину с помощью системы из стальных тросов. С этого момента с интересом прослеживается использование техник античности. Мраморный параллелепипед  длиной 32 метра и 2,5 метра в квадратном сечении весил 56022 тонн, что было внушительной массой, к которой необходимо было добавить вес защитной обшивки, которую можно было сравнивать с примером обелиска из Луксора и нижняя часть которой заменяла салазки.

Для груза была составлена упряжь из шестидесяти попарно соединенных волов, их движение облегчалось большим количеством деревянных бревен, которые постепенно перемещались вместе с продвижением обоза. Впрочем, наиболее тяжелой работой в этом было постоянное перемещение этих пихтовых стволов сзади в переднюю часть огромного груза. Другим фактором, благоприятным для перевоза, был искусственно облегченный уклон, который значительно способствовал движению упряжи.По прибытии в Марина-ди-Каррара, удивительная вереница была распущена, и монолит, погруженный на паром, везли по морю буксиром до Тибра, откуда его могли доставить в столицу. После придания ему формы и окончательной шлифовки, обелиск был воздвигнут на Итальянском Форуме, вблизи олимпийского стадиона на северо-западе Рима.

В таком горделивом поиске технических подвигов итальянский диктатор лишь повторил поступок Диоклетиана, который воздвиг огромную монолитную колонну в Александрии, столице мыслителей греческого мира и наследия египетской цивилизации23. Такая копия обелисков «на римский лад» состояла из ствола из цельного куска гранита высотой 20,46 м, диаметром основания 2,71 м и весом 285 000 кг. Установка такого монумента в Египте для римлян была демонстрацией их самолюбия в сравнении с многочисленными образцами мегалитической архитектуры. Именно с такой точки зрения следует рассматривать построение монументов  в Баальбеке. На этой восточной территории, которая когда-то была финикийской землей, завоеванной Помпеем в 64 году до н.э., планировалось построить монументальный храм, который превзошел бы все, что могла представить лучшая местная архитектура из мегалитов, и чтобы таким образом эта отдаленная колония могла свидетельствовать о несравнимой мощи Империи.Впрочем, важно помнить о том, что в этом регионе римляне значительно увеличили количество храмов, построенных из камней редких масштабов как по вышеупомянутым политическим причинам, так и потому, что местные мастера участвовали в строительстве и использовали свои методы и традиции. В статье Е.Уилл подчеркивает такое положение дел и приводит большое количество документальных свидетельств в поддержку этого наблюдения.

Чтобы лучше представить масштаб выполненной работы и рассмотреть использованные в ней решения, необходимо присвоить номера наиболее тяжелым блокам трилитона. Как на это указывает его название, этот ансамбль состоит из трех плит, длиной соответственно 19,6 м, 19,3 м и 19,1 м, при высоте 4,34 м и уходящих вглубь на 3,65 м. Их средний вес достигает приблизительно 800 тонн. Эта циклопическая кладка располагается на мегалитическом фундаменте, каждый камень из которого имеет длину около 10 м при среднем весе 350 тонн (Рис. 12). При том, что подиум является незавершенным, только этот фундамент выглядит законченным с трех сторон: северной, западной и южной. Такое собрание плит огромного размера является уникальным для всей Античности и завершение этого строительства сделало бы это произведение еще более великолепным и беспрецедентным (Рис. 13). Однако «Южная плита», предназначенная для того же сооружения, даже превосходит остальные при длине 21,5 м, ширине 4,3 м и высоте 4,2 м, достигая массы 970 тонн (Пл.I и II).Мы не касаемся археологического вопроса установления возраста и дат, оценивая, что в техническом плане это сооружение, хотя и совпадает с римской программой, скорее относится к финикийской традиции. Отметим, что в стандартной хронологии строительства мегалитический подиум должен был строиться после завершения центрального фундамента28.

Рассмотрев три примера Санкт-Петербурга, Луксора и Каррары, мы можем с более ясным пониманием обратиться к случаю этого мегалитического ансамбля, и в особенности – установлению трилитона.Каменоломня Шейха Абдалла находится на среднем расстоянии от святилища (800 м) и, на основе изучения камня, стало известно, что его обтесали на месте добычи с целью перемещения минимального веса и минимального объема; таким образом, блоки могли быть изготовлены и напрямую направлены к месту их расположения. В нашем понимании предполагается применение двух эффективных способов перемещения: помещение груза на деревянные катки из кедра и приведение его в движение с помощью упряжи волов или мулов, или лебедок, управляемых рабочими

Чтобы доставить материалы от каменоломни до места строительства, было необходимо подготовить дорогу, на которой продольно располагались деревянные брусья с целью создания прочной поверхности для движения катков. Учитывая различия в уровнях в месте добывания и святилищем, транспортировка блоков первых слоев облегчалась тем, что её вели по наклонной поверхности. С добавлением каждого слоя строения дорогу поднимали до нужного уровня. Таким образом, перенос и укладка обеспечивались одной операцией и вертикальное перемещение было полностью исключено.Чтобы решить проблему Баальбека более полно, мы обратимся к рассмотрению установки наиболее тяжелых блоков, то есть камней в 800 000 кг, которые входят в состав трилитона; вопросы относительно элементов меньшей массы можно будет далее решить с помощью логических выводов.

Итак, один из камней был полностью отколот от скалы и помещен на бревна. Дорога из брусьев, по которой передвигался состав, была плоской и твердой поверхностью, позволяющей снизить изначальную нагрузку до 1/12 ее значения, то есть до 66 600 кГ. Из того, что один вол работу по перемещению 80 кг в секунду (на 1 метр!) 34  способен выполнять в течение одного часа, вытекает, что необходимо 825 (не 833 ли?) таких животных для обеспечения передвижения одного из камней трилитона по горизонтальной поверхности.

Кроме того, обычно считается, что один вол способен тянуть помещенный на телегу груз в 1 000 кг. Для транспортировки блока в 800 000 кг на катках необходимо 800 волов, при полученных аналитическим методом данных. Величина такого стада являлась бы основной преградой его использованию: не только потому, что было бы невозможно объединить такое количество животных, но и потому что их количество делало невыполнимым создание упряжи и управление ею.

С другой стороны, известно, что тягловые животные ограниченно использовались для перемещения больших грузов.На самом деле, в Античности не использовали вереницу из парной упряжи животных. Интересовались ли тогда идеей запрячь тягловых животных в повозку? Конечно, ярмо было известно как приспособление для создания парной упряжи волов. В случае обычного груза, дышло закреплялось напрямую между двумя животными, однако если речь шла о перевозке тяжелого груза, каждая пара быков была привязана к грузу тягловым тросом или дышлом, и в таком случае получалась расстановка, крайне негативно влияющая на эффективность работы36.

Подтверждение применения такого типа упряжи мы находим у Ксенофона, в его описании способов, используемых Сирусом для обеспечения перемещения тяжелых колонн, высотой 18 футов37. Каждая колонна была оборудована колесами, с 8 дышлами, в которые были запряжены 8 пар быков, тянувшие спереди. При таких условиях, уточняет Ксенофон, каждая пара быков тянула груз массой 15 талантов (1 талант= +/-26 кг ), что в сумме дает 390 кг и является низким показателем. Машину массой в сумме 120 талантов (3120 кг) можно было бы буксировать с помощью лишь 3 быков при упряжке вереницей.

Успех транспортировки монолита из Каррары, который тянула упряжка из быков, в действительности зависел от двух дополнительных особенностей: прежде всего, постоянная покатость склона, а также то, что пары быков тянули в ряду только по три троса. Вот почему, несмотря на кажущуюся простоту этого источника энергии, хотелось бы обратиться к примеру использования человеческой силы, в котором недостаточная сила мышц компенсируется преимуществами технических приспособлений для усиления.
В случае тяги с помощью лебедок длительность перемещения немного увеличивается, так как сокращается расстояние, пройденное грузом, в пользу силы, а также, поскольку необходимо обеспечить установку и крепление машин. Преимущество такого процесса основано на значительном сокращении рабочих и большой точности выполнения работ, позволяющей проводить установку одних блоков на другие и сбоку от них. Обратимся к применению лебедки с параметрами, аналогичными использовавшимся графом Карбюри для его машин, и соответствовавшими принятым в то время нормам, однако с сокращенным до шести количеством вымбовок. На каждую лебедку потребовалось бы по 4 рабочих на одну вымбовку, суммарно количество их составило бы 24 человека.Несомненно, что такой механизм оказался бы менее мощным, чем с применением силы 32 человек, работающих на 8 вымбовках, зато при увеличении количества лебёдок увеличилось бы и количество канатов, а это снизило бы  риск их разрыва при длительной нагруженности, что было значительной проблемой в Античности, поскольку тросы не имели столь высокого коэффициента безопасного предела прочности, как в XVIII веке.Сила, которую прилагали 24 мужчины к лебедке с 6 вымбовками, в расчете по 20 кг на человека, составляла 480 кг. Если принять точку приложения равнодействующей сил в 1,70 м от центра вращения, а радиус вала в 10 см40, эта равнодействующая составит (для горизонтального ворота) 8160 кг.

Четыре троса из пеньки, обеспечивающие натяжение в четыре тонны силы каждый, навиты вокруг валов и действуют на груз посредством двухшкивных талей, доводящих усилие механизма до 16 320 кГ; однако оно снижено до 13 056 кГ с учетом коэффициента трения. Шесть таких механизмов, на которых работали 144 человека,  обеспечивавших тяговое усилие в 78 336 кГ должны были с избыточным запасом гарантировать перемещение любого из блоков трилитона. Подчеркнём, что условия их транспортировки исключали перемещение по вертикали: каждый из камней доставлялся к месту укладки исключительно горизонтальным перемещением.Очевидно, что потребовалась подгонка положений этих гигантских элементов, поскольку точность их укладки на места поразительна. Этот финальный этап требовал больших усилий, а следовательно – больше механизмов, потому что грузы уже должны были быть освобождены от катков перед окончательной их подводкой к месту установки, иначе нужно было бы приподнять блок для того, чтобы извлечь деревянные катки, а подъём вызвал бы большие трудности, которых старались избежать. Чтобы уменьшить трение между камнями, единственным решением было с помощью влажной глины сделать скользкой подстилающую поверхность.

Преобразованная воротом, эта сила составляет (при той же длине рычага и той же точке приложения равнодействующей сил, что раньше) 10 880 кГ.Двухшкивные тали удвоят усилие, доведя его до 21 760 кГ. Из-за потерь на трение это усилие уменьшится до 17 408 кГ. Для получения усилия не менее 533 000кГ требуется не менее 31 лебёдки. Можно взять по 16 лебёдок на каждую сторону и на вымбовках использовать 1024 человека (по 512 на каждую сторону).

В итоге, необходимо (с каждой стороны) 16 таких машин и 512 человек, развивающих (суммарное с двух сторон) усилие в 556 896 кГ, чтобы установить каждый из трех огромных блоков. Точность распределения усилий и корректировка траектории обеспечивались симметричным расположением лебедок, на которых можно было работать то с одной, то с другой стороны. Установка, представленная на рисунке, должна была распределить приложение сил по нескольким точкам в передней и задней частях груза, однако при приближении груза к предыдущему блоку, чтобы обеспечить прочное сочленение плит необходимо было убрать все присоединения передней части и перенести все тросы к задней.На той же иллюстрации показано используемый для одной из лебедок способ её прочного закрепления. Необходимо было обеспечить, чтобы тяговый механизм имел более высокую инерционность, чем сила натяжения, в противном случае он стал бы двигаться. Устройство, изображенное на рисунке, состоит из якоря, погруженного в засыпку, за который он и зацеплен. Этот способ применим именно в случае, когда поверхность искусственна. Достаточно на будущих местах расположения лебёдок укоренить якоря перед полной засыпкой грунта так, чтобы якорные тросы выступали потом из грунта наружу. В местах, где поверхность была естественной и плотной, и рытьё ям для якорей оказывалось трудоемким, применялись укреплённые подкосами сваи. Наконец, в случае каменистого грунта, необходимо было искусственно, путем каменной засыпки, создать инертную массу большую, чем у груза, которой предстояло двигать.Для того, чтобы камни плотно пригонялись друг к другу в месте их укладки и чтобы обеспечить их точную установку по прямой линии, проводилось обтесывание их торцевых сторон, что позволяло избавиться от возможных небольших расхождений, которые могли остаться после буксировки. В итоге этого короткого исследования мы пришли к обоснованному, можно сказать, объяснимому человеческими факторами, решению спорного вопроса об установке мегалитов Баальбека.Предложенные аргументы, если и обращаются к современным математическим формулам, прибегают к ним лишь для объяснения производительности и эффективности машин и процессов, которые были известны и применялись на практике строителями в Античности.Возникает археологическая задача, которая состоит в определении того, кто изобрел эти техники и в  какой исторический промежуток это произошло. Зная то, что египтянaм не были известны шкивы, вполне логично объяснить изобретение этого важного механизма для всех машин, использующих тросы и тали, а далее всех использующих подобный механизм устройств для подъема и выбирания каната, народом мореплавателей, таким как минойцы или финикийцы. Следует надеяться, что однажды подводная археология найдет удовлетворительный и детальный ответ на этот вопрос, важность которого нельзя недооценивать.

Жан-Пьер Адам

Опубликовать в Фейсбук  Опубликовать в Google plus  Опубликовать в Вконтакте  Добавить в Twitter  Поделиться в Одноклассниках 
Загрузка...

Добавить комментарий

logo
Авторизация
*
*
Регистрация
*
*
*
*
captcha
Генерация пароля