Мы как-то не очень замечаем, насколько часто нам приходится проделывать отверстия. Вот мастерица шьет одежду: игла в ее руках или в швейной машине скрепляет отдельные детали нитью, продевая ее в проделанные в ткани отверстия. Сапожники шьют обувь. А столяры и плотники не могут собрать стол или табуретку, покрыть крышу или навесить дверь, не проделав целого ряда отверстий.

Но как их делают? Кажется, проще всего продавить, пробить. Но игле, шилу, гвоздю, дыроколу поддаются лишь сравнительно мягкие и тонкие материалы. Желание пробить отверстие в каменной плите, скажем, молотком скорее всего приведет к тому, что вы пробьете неаккуратную дыру, а то и вообще расколете камень. А толстый металлический лист так и вовсе пробить не удастся. Придется его сверлить…

Между тем бурав и сверло, коловорот и дрель были придуманы далеко не сразу. А первые отверстия первобытные мастера не сверлили, а… скоблили.

Знаете, как, например, обойтись без сверла при изготовлении свистка из абрикосовой косточки? Надо с нажимом потереть косточку ребром о камень. Постепенно на косточке образуется все увеличивающаяся лыска. Наконец она вскрывается — оболочка косточки протирается насквозь и получается щелочка, продолговатое отверстие. Через него остается иголочкой по крупицам удалить зернышко, вот свисток и готов!

Этому способу проделывания отверстий, кстати, многие десятки, а то и сотни тысяч лет! Еще во времена палеолита тогдашние умельцы завели обычай, взяв в руки рубило, вращать его острие вправо-влево, пока в обрабатываемом предмете не появлялось сначала углубление, а потом и сквозное отверстие…

Впоследствии, во времена неолита, некоторые рубила трансформировались в каменные сверла. Поначалу отверстия ими продолжали выскабливать. Потом додумались каменное сверло привязать к древку, чтобы вращать его двумя руками. А отсюда оставался один шаг до изобретения лучкового сверла. Достаточно обмотать тетиву лука вокруг древка и двигать лук от себя и к себе, а другой рукой придерживать древко сверху. Такое лучковое сверление оказалось почти в 20 раз производительнее ручного.

К чести безвестных изобретателей, многие из них догадались, как можно просверлить даже камень, скажем, сверлами из бамбука или из трубчатых костей. И в южных краях, где рос бамбук, и в северных, где в основном использовали кости, практически одновременно придумали подсыпать в проделываемое отверстие песок, например кварцевый. Таким образом достигалась значительная экономия сил. Ведь до 70 процентов материала в зоне отверстия не разрушалось, а оставалось в виде каменных столбиков. Эффективность такого сверления с абразивными частичками и смазкой водой оказалась настолько высокой, что его с успехом применяли и в бронзовом веке.

За последние десятилетия основной инструмент для сверления — электрическая дрель — значительно усовершенствовался… Тем не менее совершенствование инструмента продолжается.

А североамериканские индейцы прославились тем, что придумали первый сверлильный станок с маховиком на оси и бечевкой, соединенной с планкой. Тяжелый маховик не только давил на сверло собственным весом, но и заставлял его вращаться, используя инерцию массы.

В Старом Свете до такого новшества не додумались и еще долго использовали лучковый способ сверления. Он, кстати, красочно описан Гомером в «Одиссее», написанной свыше 2500 лет тому назад. Когда путешественникам пришлось вступить в сражение с одноглазым Циклопом, то Одиссей придумал, как его ослепить. Он обжег в огне костра один конец кола и…

…Начал вертеть, как вертит буравом корабельный строитель. Толстую доску пронзая: другие же ему помогают, ремнями Острый бурав обращая, и, в доску вгрызаясь, визжит он.

Сверлить умели и в Древней Руси. Вот что пишут по этому поводу, например, исследователи технологий древности В.Д. Евдокимов и С.Н. Полевой. «Археологические находки и письменные источники, относящиеся к IX–XI векам, дают представление о двух видах сверл по дереву, — сообщают они. — Это спиральные сверла — бурав, сверель, которые имели правое, по часовой стрелке, рабочее вращение и достигали длины до 370 мм при диаметре от 6 до 21 мм. Были в обиходе мастеровых и перовидные сверла — напарья, похожие на ложку, которыми сверлили отверстия побольше диаметром»…

Кстати, технология изготовления таких сверл требовала высокого мастерства. Ведь винтовые канавки на буравах выбивались с помощью молотка и зубила с закругленным лезвием. А само металлическое острие бурава подвергалось закалке и заточке. Применялась и цементация, повышавшая твердость инструмента. Для этого бурав покрывали салом, обматывали полосками из козлиной кожи, затем обмазывали глиной и помещали в кузнечный горн. Держали в огне до сгорания кожи, а потом окунали в воду.

Спиральные бурава и перовидные напарья почти в неизменном виде продолжали применяться и в XVII–XVIII веках. И лишь в 1822 году появилось всем известное сверло с винтовыми канавками.

Сверлить отверстия научились еще в каменном веке с помощью бамбуковых палок, трубчатых костей, воды и песка ( а ), вращая их между ладонями или с помощью лучковой дрели ( б ).

Большие каменные сверла держали рукой ( в ), а маленькие ( г ) закрепляли в разрезе древка ( ж ).

При трубчатом сверлении в центре образовывался каменный стержень ( д ).

В случае сверления камня с двух сторон получалось отверстие с двумя конусами ( е ).

Согласитесь, первобытные сверла разительно отличаются от сверл русских мастеровых IX–XI вв. ( з , и ) и сверл-буравов XVII в. ( к ).

И поныне сверло продолжает совершенствоваться. Ведь по существу основную работу выполняет лишь острие сверла, небольшой конический участок его, который называют режущей частью. А винтовые канавки нужны лишь для того, чтобы транспортировать из отверстия накапливающуюся стружку.

Да и здесь не все бывает гладко. Иначе для чего пришлось бы изобретать магнитное сверло? Между тем наш изобретатель А.Е Сегаль в свое время предложил пропускать сверло, как сердечник, через катушку с обмоткой. И когда на катушку подается ток, она становится электромагнитом, намагничивается и само сверло. И, выходя из отверстия, тянет за собой стружку. Особенно эффективным такое новшество оказалось при сверлении глухих, несквозных отверстий.

Еще одно новшество связано с эффектом термоэлектричества, открытым около двухсот лет назад немецким физиком Зеебеком. Суть его в данном случае сводится к следующему. Сверло и деталь, которую надо просверлить, как правило, состоят из разных материалов и при работе нагреваются от трения неодинаково. При этом в месте их контакта возникает термоЭДС, дополнительно разогревающая и размягчающая кончик сверла. И оно быстро тупится.

Тогда наш физик М.Т. Галей высказал мысль, что нужно по цепи сверло — деталь — станок пропустить ток противоположного направления, нежели тот, что возникает при эффекте Зеебека. Тем самым мы заменим один эффект другим, и на нас уже будет работать эффект Пельтье. Согласно ему под влиянием электрического тока будет происходить охлаждение места контакта, и стойкость сверла увеличится.

На основе этой идеи сотрудники Ростовского-на-Дону института сельскохозяйственного машиностроения А. Аваков и А.Рыжкин создали устройство, позволяющее с помощью батарейки от карманного фонарика увеличить стойкость сверл в 3–4 раза!

В заключение несколько советов для тех, кто выбирает сверла в магазине. Во-первых, надо точно себе представлять, для чего именно служит данное сверло. Если вы станете сверлить металл сверлом по дереву, ничего путного у вас не выйдет. Не стоит и сверлом по металлу буравить бетонную стенку — загубите инструмент.

Кроме того, старайтесь использовать в работе сверла зарекомендовавших себя фирм. Немецкие, шведские, российские сверла себя показывают неплохо. А вот китайский инструмент лучше не покупать.

Для строительных работ лучше всего использовать в работе электродрель, у которой есть вибрационный режим.

А. ПЕТРОВ