Изначально мельница — древний механизм, предназначенный для измельчения каких-то твёрдых материалов. Сердцем её является собственно механизм измельчения, состоящий из двух жерновов — неподвижного (опорного) и подвижного, который относительно него вращается либо совершает возвратно-поступательные движения. В верхнем жернове есть воронковидное углубление, куда засыпают материал, который, попав между жерновами, измельчается и в виде помола высыпается по краям. Размер помола регулируют за счёт изменения зазора между жерновами. Движитель — либо мускульная сила человека, либо колесо, которое вращает вода или ветер.
Самые-самые древние мельницы — камень с углублением, в котором человек взад-вперёд толкает второй камень. Это приспособление — зернотёрка, и появилось оно вместе с оседлостью ещё до осознанного перехода к земледелию и было предметом труда исключительно женщин. Далее, уже после изобретения колеса, труд стал намного более производительным, рычаг позволял выиграть в силе, но труд по-прежнему оставался тяжёлым, и в Ирландии им занимались исключительно женщины. Больше того, даже раб скорее умер бы от голода, чем согласился вертеть жернов.
Мукомолки работали вдвоём: садились друг против друга и брались за рычаг. Каждая прикладывала усилие только тогда, когда жернов двигался от неё — толкала, действуя массой, а не тянула. Это позволяло экономить силы: жернов в мельницах больших усадеб весил далеко не десять килограммов. На маленьких мельницах тоже удобнее было работать парой.
Муку в железном веке мололи на несколько дней. Перед тем, как сыпать в мельницу зерно, его основательно прогревали — практически до светло-коричневого цвета. В больших хозяйствах были специальные помещения при кухне, и во время процесса топили очаг. К счастью, объём производства был невелик, прерываться приходилось достаточно часто, и концентрация пыли не достигала опасных значений — а так взвесь муки в воздухе при контакте с нагретой поверхностью взрывается, как порох. В мукомольне было жарко, как в аду, да и сам труд потогонный. Чтобы не испортить одежду, мукомолки её снимали. Нужно объяснять, что озабоченные обитатели усадеб, у которых свербило, слетались, как мотыльки? И огребали: мукомолки, в том числе рабыни, имели право прибить подручными средствами до увечья и даже до смерти кого угодно, хоть хозяина, если он припёрся смотреть стриптиз мешал работе. Утаить от соседей казус было невозможно, поэтому никто не хотел становиться посмешищем в глазах окружающих и к мукомолкам, занятым делом, не приставал, но законодательно право безнаказанно расправиться с вуайеристом было закреплено — потому что нЕчего.
Производительность ручных мельниц не радовала, но они прошли транзитом от средней бронзы вплоть до развитого железного века и перешли в новую эру, став вечным спутником бедности и горя. А для людей состоявшихся в первые века появился новый, продвинутый вид мельниц — водяные.
Внедрение водяных мельниц приписывают трём персонажам: Коналлу Кэрнаху, герою саг Уладского цикла, королю Конну Ста Битв и его внуку, тоже королю, Кормаку МакАрту. Нарратив один и тот же: хозяин увлёкся рабыней и, пожелав облегчить ей жизнь и избавить от тяжёлого труда, выписал из-за моря мастеров, которые построили мудрёный механизм. Местные плотники рассмотрели, как машина устроена, и скопировали. А как конкретно хозяина звали - имелись варианты. В результате за несколько столетий женщины из мукомольного производства были уволены, и их полностью заменила техника - а для себя, любимых, коли средств нанять плотника нет, хоть двумя камнями трите или соседям кланяйтесь.
Климат в Ирландии такой, что, не смотря на количество дождей, летом и в начале осени ручьи маловодны, поэтому водоснабжение завязывали либо на мельничные пруды, где достаточно открыть одну заслонку и закрыть другую, чтобы вода хлынула по жёлобу и начала исполнять работу, либо строили канал, который отводил воду из источника, находившегося на возвышенности. Плотнику несложно было построить саму мельницу, а вот подготовка водоёма, который будет снабжать механизм энергией, - отдельная работа, требовавшая привлечения бригады землекопов и подвоза стройматериалов — камней с ближайшей каменоломни и глины с копаней. Мельницы, конечно, были полезны для общества, однако ставить их приходилось на земле, закреплённой за конкретным персонажем. Мир охотно строил дороги и насыпал Вал чёрной свиньи, возводил раты и таскал камни на дуны. А вот копать пруд соседу совершенно даром почему-то не хотели. Подлинного размаха строительство мельниц достигло в монастырях, потому что община и трудники сугубо бесплатно и работали. Отсюда мельницы в минимальном варианте двинулись в массы примерно веке в VI, а в VIII, когда уже точно было понятна технология строительства мельничных прудов с минимальными затратами, они появились повсеместно — и монастырские, и «барские», и «общественные», и даже у отдельных крепких хозяев была собственная, частная мельница на ручье. В законе о водном соседстве упоминается мельничный пруд — то есть, водопользование было отрегулировано на уровне простейших гидротехнических сооружений. В частности, строить lánsód muilinn (лонсоод муилинн — мельничную запруду) на рыбных реках было нельзя, на ручьях, в том числе пересыхающих летом — можно.
Отдельную группу составляли приливные мельницы, которые располагали на островках и мелководьях там, где узкое горло залива увеличивало высоту подъёма воды и ускоряло приливное течение. Создав приливный пруд, воду запирали в шлюзом, во время отлива спускали через искусственную узость, и энергии для вращения турбины было достаточно. Следующий прилив наполнял запруду. Такую мельницу можно было строить в бухтах и лагунах и нельзя — на берегу, где был прибой.
Что необычно для нас в ирландских водяных мельницах — так это то, что они с горизонтальным расположением колеса. Такие мельницы называют также мельницами турбинного типа. Воду не просто лили на колесо или помещали его в поток, струю подавали непосредственно на лопасти турбины. Для этого воду, которая поступала самотёком в жёлоб, на выходе направляли в трубу, сужающуюся к концу. Возможность сделать такое струеобразующее сопло ограничивалась доступными дубовыми брёвнами: в них сверлили отверстие и забивали деревянную трубку. При этом диаметр бревна хотелось бы побольше, чтобы входное отверстие воронки имело максимальный диаметр, и энергии у струи было достаточно, но толстые деревья охранялись законом, их рубка была строго регламентирована, и плата за такое бревно была конская. Турбинные мельницы хороши тем, что механизм у них проще: турбина вращает вал, на который насажен верхний жернов, никаких изменений оси вращения, передач, зубчатых и цепных. Собственно, до наших дней от этих мельниц сохраняются струеобразующие сопла и некая рама из брёвен, на которые установлены стойки каркаса. Понятно даже, что крепились стойки при помощи деревянных же шпилек. Жернова известны, но уже отдельно от мельниц. Найдены также турбины различной степени сохранности.
Помол происходил в несколько этапов (минимум два). Сначала с помощью ширильного рычага зазор между жерновами регулировали по минимальному диаметру зерна. Так с зерна удаляли плёнки, мусор и всё, чему в муке не место. Подача зерна в глазок (воронку) жернова происходила автоматически: жернов вращался и подёргивал лоток, по которому зерно стекало из бункера, скорость подачи зерна зависела от скорости вращения турбины. После этого зерно просеивали и снова грузили в бункер. Теперь зазор устанавливали в половину зерна и получали крупу грубого помола. Снова просеивали и уменьшали зазор. На последнем этапе получали муку — грубого либо тонкого помола.
С работой на турбинной мельнице вполне справлялся один человек. Помощники требовались в начале — когда зерно доставляли на мельницу, и в конце — когда муку вывозили. И, зная это, мельницы, в том числе монастырские, грабили беспокойные люди — караулили, пока готовой муки наберётся побольше, тогда работник получал в бубен и товар увозили в неизвестном направлении. Даже ряса не спасала — примеры в истории остались, и зафиксированы тяжбы, которые вели монастыри с соседями-грабителями.
Турбинные мельницы не были ирландским изобретением. Конструкция пришла в готовом виде и очень сильно напоминает мельницы восточного Средиземноморья. В Румынии подобные строили ещё в прошлом веке. А вот турбинные мельницы, работавшие на приливах и отливах, - точная копия тех, которые известны из Португалии. Сначала технология откочевала в Британию в обозе римских легионов, а уже из Романской Британии кого-то действительно пригласили в Ирландию. И местные плотники, освоив азы, быстро добились совершенства в деле изготовления мельниц. У мастерских появляется почерк, что особенно хорошо видно по разнообразию форм лепестков турбин.
Отдельная тема — почему именно турбинные мельницы, а не водяные колёса. Турбинные действительно компактные и не так чувствительны к источникам воды, как мельницы с вертикальным расположением колеса. Однако, были в Ирландии и такие, но находки единичны. Причин несколько.
- Первая — запруду разрешали строить не везде. На реке нельзя. В овраге и на маленьком водотоке — можно. В областях нормандского влияния водяные колёса появились сразу, а потом, по мере искоренения иностранного права и восстановления местной юрисдикции, так же быстро сократились в числе.
- Вторая — достаточно сложная зубчатая либо цепная передача: оси вращения колеса и жерновов не совпадают. Не даром олав (мастер высшей квалификации) плотников обязан уметь построит дом, корабль и мельницу — разумеется, со всеми положенными наговорами (заклинаниями) на работу.
Обнаруженная недавно мельница с вертикальным колесом и обилие желобов, отводящих воду из родников с приличным дебетом, позволяют считать, что не были мельницы такого типа такой уж штучной конструкцией — они просто вне поля зрения исследователей, так как находились не в самых удобных местах, и строить их было дороже. Примечательно, что законодательство не видело разницы между конструкциями мельниц и не показало какой-то специальной терминологии для водяных колёс
Неправильно будет закончить мельничную тему, не затронув ещё один вид водяных колёс — те, которые приводили в движение станки и механизмы. Их создателями и пользователями, занимавшимися и внедрением в народ, как и на континенте, были монахи ордена цистерианцев. Это был первый из «континентальных» орденов, который закрепился в Ирландии. В XIII веке именно тогда и ими энергия воды впервые была в Ирландии применена для приведения в движение механизма при изготовлении войлока в аббатстве Дуишке. В это же самое время механизация набирает обороты на континенте — снова не без участия цистерианцев, которые открывали колледжи в университетах, вводили новации в строительстве, сельском хозяйстве, водоснабжении — и даже отведении сточных вод, и использовании энергии воды для механизации труда в мастерских — лесопилках, кузницах, ткацких и прядильных. Цистерианцы были по уставу своему бессребреники и труженики. Красиво трудиться и делать красивые и полезные вещи, получать немыслимые урожаи, вести образцовое монастырское хозяйство, учить и учиться — это особенность их служения Богу. Молитва, выраженная в повседневности. Мы крайне мало знаем об этом, потому что власть предержащие средневековой Европы тратили, но не производили, и всё, что связано с производством, в источниках принижалось и игнорировалось. А когда в Англии грянула реформация, монастыри закрыли, монахов разогнали. Кто эту машинерию совершенствовал, кто и чему учил, что производил, стало совсем неважно. И в других местах в Европе ситуация была похожей. В наших школьных учебниках договорились до того, что до буржуазных революций станков и механизации производства вообще не было.
В любом случае, серьёзное отставание Ирландии в плане технологий производства и внедрения новаций началось относительно поздно, уже при Тюдорах, а до этого всё, что попадало, на торфянистую почву острова, прорастало, совершенствовалось и приносило плоды.