Povijest poznaje mnoge briljantne izumitelje koji su, zahvaljujući svojim nekonvencionalnim pogledima na jednostavne stvari, uspjeli jednom zauvijek promijeniti ljudski život. Jedna takva osoba je Leonardo da Vinci. Izumio je više od 100 korisnih i potrebnih naprava za ljudski život. Pogledat ćemo 7 najzanimljivijih Da Vincijevih izuma.
Oklopni tenk
Ovaj izum je jedan od najneobičnijih, pogotovo za Leonarda, jer on jednostavno nije podnosio rat. Nije želio napraviti oklopni tenk, ali je morao, jer je to bio zahtjev vrlo utjecajnog čovjeka u to vrijeme po imenu Ludovico Sforz (vojvoda od Milana).
Izgledom je tenk vrlo podsjećao na kornjaču sa sustavom zupčanika. Ovu strukturu je sa svih strana štitilo 36 topova. Sam tenk je bez problema mogao primiti oko 8 vojnika, koji su bili zaštićeni jakim drvenim vanjskim oklopom. Svaki top je jednim hicem mogao bez problema nanijeti značajnu štetu neprijatelju.
Nedavno su stručnjaci primijetili da crtež Leonarda da Vincija ima veliki nedostatak. Činjenica je da su se kotači dizajnirani za pomicanje oklopnog tenka prema naprijed vrtjeli u različitim smjerovima s kotačima dizajniranim za kretanje unatrag, tako da bi tenk jednostavno stajao. Mnogi smatraju da je veliki izumitelj takav propust napravio namjerno, jer... nije želio da se tenk koristi u vojne svrhe.
Robotski uređaj
Ovaj izum smatra se najneobičnijim i najnevjerojatnijim među svim izumima koje je stvorio Leonardo. Bilo mu je teško da provede svoju sljedeću briljantnu ideju u stvarnost. Izumitelj je počeo proučavati anatomiju i čak rezati ljudske leševe kako bi otkrio kako funkcionira mišićno-koštani sustav. Nakon nekog vremena otkrio je da našim kostima upravljaju mišići. Nakon toga, Da Vinci je sugerirao da bi sličan mehanizam mogla koristiti tehnologija.
Za razliku od mnogih drugih izuma, koji su ostali u obliku ideje, Leonardo je ipak sastavio robota. No služila je isključivo za zabavljanje svjetine na zabavama kneza Milana.
Danas malo ljudi zna koje je to vrijeme bilo, ali ako se oslonimo na crteže, možemo pretpostaviti da je lako mogao sjediti, micati rukama i čak hodati kao prava osoba. Osnova ovog izuma bio je jednostavan sustav remenica i zupčanika.
Padobran
U 15. stoljeću ljudi su ozbiljno razmišljali o stvaranju uređaja koji bi im pomogao da lete. Smislili su razne metode kako bi ostvarili taj željeni san. Svi pokušaji bili su neuspješni, osim pokušaja velikog Leonarda Da Vincija, koji je prikazao crtež pravog padobrana.
Pretpostavio je da padobran mora biti u obliku piramide i potpuno sašiven od obične tkanine. Uz crtež je bio priložen opis da bi mu njegov izum omogućio skok s bilo koje visine i potom ostao siguran i zdrav.
Nedavno su inženjeri napravili padobran prema Da Vincijevim crtežima, i zapravo se pokazalo učinkovitim.
Projekt Čist grad
Dok je Leonardo živio u Milanu, gotovo cijelu Europu zahvatila je strašna bolest – kuga. To ga je natjeralo na razmišljanje o izgradnji sanitarnog i čistog grada.
Dizajnirao je grad podijeljen na nekoliko razina, u svakoj od kojih su nehigijenski uvjeti svedeni na minimum. Grad je trebao imati mrežu kanala za brzi odvoz otpada.
Nažalost, njegova ideja nije bila okrunjena velikim uspjehom, jer nije mogao pronaći osobu koja bi bila investitor u izgradnji takvog grada.
Mitraljez
Oružje koje je stvorio da Vinci uopće nije slično modernom. Ovaj mitraljez nije bio sposoban munjevito ispaljivati metke iz iste cijevi, ali je lako mogao vrlo brzo ispaliti rafal.
Mehanizam mitraljeza je prilično jednostavan. Trebalo je uzeti 11 mušketa i paralelno ih pričvrstiti na ploču. Zatim su 3 takve ploče presavijene u jednakostranični trokut. U sredini je postavljena osovina kako bi se konstrukcija mogla lako okretati. Tako, prvih 11 mušketa je pucalo dok su se ostale punile.
Ronilačko odjelo
Na samom kraju 15. stoljeća Leonardo da Vinci izumio je ronilačko odijelo kojim je slao vojnike na dno luke kako bi mogli odbiti napade neprijateljskih brodova, oštećujući im dno. Danas se ova ideja čini vrlo jednostavnom za provedbu, ali u vrijeme Leonarda to se činilo nerealnim.
Mehanizam ovog izuma je uređen na sljedeći način. Zrak je u vodonepropusno odijelo ulazio iz posebnog zvona. Samo odijelo bilo je kožno. Ronioci su također morali nositi teške maske s rupama kako bi vidjeli gdje plivati. Zahvaljujući Da Vincijevim naporima, ronioci su uspjeli ostati na dubini dosta dugo.
Samohodna kolica
Samohodna kolica, prema mnogim stručnjacima, razmatraju se prvi automobil u ljudskoj povijesti.
Crteži koje je napravio Leonardo ne opisuju u potpunosti cijeli unutarnji mehanizam ovog uređaja, pa su moderni inženjeri morali dugo razmišljati o tome kako sve funkcionira. Zaključili su da su kolica pokretana opružnim mehanizmom. Te iste opruge bile su skrivene u kućištu i mogle su se lako namotati, poput mehanizma sata, a zatim se kolica počnu kretati naprijed kako se opruga odmotava.
Leonardo da Vinci (15. travnja 1452. – 2. svibnja 1519.) bio je jedan od najpoznatijih talijanskih umjetnika, izumitelja, arhitekata i pisaca renesanse. Danas po njemu nose imena galerije, muzeji, instituti, restorani, pa čak i neki brendovi. Istina je ono što kažu: “Ako je čovjek talentiran, onda je talentiran za sve”, to je izraz koji pristaje Leonardu da Vinciju. Danas želimo predstaviti popis deset najvećih i najnevjerojatnijih izuma Leonarda da Vincija po kojima se proslavio.
Poznato je da je Leonardo od djetinjstva bio jako zainteresiran za anatomiju. Sigurno je upravo ona, kao i velika želja da se pomogne čovječanstvu, pridonijela pojavi ove tehnologije oko 1495. godine. Da Vinci je dugo proučavao ljudsko tijelo i odlučio stvoriti vlastiti mehanički prototip osobe (mogao je ustati i sjesti, pomicati ruke i vrat), prirodno, drugačiji od modernih kiborga. Ali upravo je to primarni izvor za daljnja poboljšanja u robotici.
Ovo je prototip modernog helikoptera, koji je imao “lopatice” i ako ste im dali dovoljnu brzinu, stvarao se aerodinamički pritisak zahvaljujući kojem je mogao poletjeti. Ako je ispod lopatica bilo zraka, propeler se podigao na dovoljno visoku udaljenost, ali nije mogao samostalno letjeti. Vijak su morali pokretati ljudi koji su hodali oko osi i gurali poluge.
Grad budućnosti Leonarda da Vincija bio je višeslojno naselje, gdje je svaka zgrada imala individualni sustav vodoopskrbe, sličan onima koji sada postoje. Stvaranje takvog grada pogodovala je bijesna kuga, nehigijenski uvjeti i prljavština u to vrijeme. Leonardo je nastojao stvoriti grad u kojem ne bi bilo takvih bolesti i koji bi bio pogodan za udoban život. Zanimljivo je da su se nakon ovog izuma među znanstvenicima pojavili dijagrami sličnih gradova, ali primat pripada da Vinciju.
Samohodna kolica su vrlo slična, i zapravo su predak našeg automobila. Izumio ga je da Vinci na takav način da se može kretati i sa i bez vozača - neka vrsta "automobila robota". Nažalost, znanstvenici nisu bili u mogućnosti detaljno proučiti dizajn kojim se automobil kretao, ali su pretpostavili da se radi o opružnom mehanizmu. Bila je skrivena u samim kolicima, trebalo ju je ručno namotati, nakon čega bi se opruga odmotala i kolica krenula.
Tenk
Ovaj izum se smatra prototipom modernih tenkova. Bio je to stroj stožastog oblika opremljen topovima po obodu. Mogao se kretati koristeći snagu mišića posade od osam ljudi. Najvjerojatnije je bio namijenjen zastrašivanju neprijatelja, a ne za korištenje kao ozbiljno vojno oružje.
Ronilačko odijelo je izumljeno za podvodne sabotaže. Kako bi ronioci, obučeni u ovu odjeću, mogli otvarati dna neprijateljskih brodova koji su plovili u Veneciju. Odijelo je bilo od kože. Ronioci su mogli disati pomoću fleksibilne cijevi za disanje napravljene od komadića trske pričvršćenih na boce vina ili plutajućeg zvona na površini.
Leonardo da Vinci predložio je sastavljanje 11 mušketa na jednu pravokutnu platformu, zatim savijanje tri platforme u trokut i postavljanje osovine unutra. Podrazumijevalo se da dok jedan red mušketa puca, druga dva se ohlade i ponovno napune. Kao što znate, niti jedan od Da Vincijevih izuma za ubijanje nije napravljen, ali da je ovaj mitraljez napravljen, bio bi izuzetno destruktivan za neprijatelja.
Nije tajna da je Leonarda da Vincija zanimalo sve što leti pa je talijanski izumitelj razvio ornitopter, spravu s kojom se možete dići u zrak i letjeti poput ptice, mašući mehaničkim krilima pokretanim snagom mišića. Sa stajališta aerodinamike, ovaj uređaj je bio vrlo uspješan i znanstvenici su dokazali da bi čovjek stvarno poletio da je napravljen!
Padobran
Godine 1483. Leonardo da Vinci nacrtao je skicu piramidalnog padobrana - "šatora" od uštirkanog platna dimenzija 12x12 lakata. Kao što je sam naznačio, zahvaljujući ovom uređaju osoba je mogla pasti s bilo koje visine, a da se ne ozlijedi. Iznenađujuće je da su ti izračuni blizu dimenzija modernog padobrana.
Možda najveći izum Leonarda da Vincija je ležaj. Ovaj mehanizam je toliko malen da ga jednostavno ne primjećujemo u svakodnevnom životu, ali nemoguće je zamisliti naš život bez njega! Ležaj je bio dio većine Leonardovih izumljenih mehanizama; on je osnova gotovo svakog današnjeg pokretnog mehanizma.
4-04-2017, 21:48
U našem dobu robotike i napredne znanosti, teško je zamisliti da je niz modernih mehanizama izumljen već u 15. stoljeću. Autor mnogih izuma je najveći mislilac srednjeg vijeka Leonardo da Vinci. Proučavajući njegove crteže, inženjeri su zadivljeni preciznošću detalja, zahvaljujući kojima izumi mogu funkcionirati bez upotrebe elektronike, goriva ili kompjuterizacije procesa.
Samohodna kolica (prototip modernog automobila), helikopter, tenk, a sada, koristeći njegove drevne crteže, mogu se izgraditi i funkcionirati besprijekorno.
Izum za vjekove
Leonardo da Vinci više puta je s gnušanjem govorio o vođenju vojnih operacija. Međutim, puno je pažnje posvetio stvaranju naprednijeg oružja za ubijanje na bojnom polju.
Nažalost, većina tih izuma nije implementirana, iako su dobili dužno priznanje od suvremenih vojnih inženjera. Najpoznatiji od njih je oklopni tenk na kotačima u obliku kupole. Moralo ga je posluživati 8 ljudi.
Prema modernim inženjerima, da je ovaj dizajn korišten u srednjovjekovnim ratovima, oni bi bili puno krvaviji.
Ali izum brave na kotaču za pištolj, koji se navijao ključem, implementiran je u proizvodnju pištolja tijekom života izumitelja. Ovaj je mehanizam stekao posebnu popularnost i korišten je u mušketama i pištoljima u narednim stoljećima.
Za ljubitelje ronjenja
Izumi Leonarda da Vincija na području podvodnog ronjenja prepoznati su od njegovih suvremenika, te su u nepromijenjenom ili nešto poboljšanom obliku preživjeli do danas. Mnogi ljudi niti ne shvaćaju da je kolut za spašavanje i peraje za plivanje stvorio briljantni znanstvenik.
Većina ljudi u 21. stoljeću misli da je ronilačko odijelo kreirao Yves Cousteau. Ovo je djelomično točno. Ali prije njega, Leonardo da Vinci napravio je crteže i opise ronilačke opreme.
Za srednjovjekovnog ronioca bilo je namijenjeno odijelo od nepromočive kože, na glavu je stavljao metalnu kuglu s mnogo okruglih staklenih prozora kako bi promatrao okolinu. Dovod kisika osiguravala je cijev koja je sa stražnje strane bila pričvršćena na boce punjene zrakom.
Napomena iz NASA-e
Veliki izumitelj Leonardo da Vinci ostavio je traga u robotici. Na temelju proučavanja anatomije leševa mrtvih, izradio je crteže i razvio prototip mehaničkog čovjeka.
Poznato je da je robot osmišljen i svoju primjenu našao na dvoru Lodovica Sforze, obožavatelja i pokrovitelja slavnog znanstvenika. Služio je za zabavu.
Robot je bio obučen u viteški oklop. Mogao je hodati, sjediti i pomicati čeljusti. Nažalost, izum nije preživio do danas. Može se samo nagađati o mogućnostima mehanizma.
Ali preživjeli crteži iz 15. stoljeća zainteresirali su programere modernih modela robota za planetarno izviđanje. Iako je prvi robot bio pokretan genijalnom kombinacijom ležajeva i zupčanika, NASA planira iskoristiti neke od ideja za razvoje namijenjene istraživanju svemira.
Provedba ideja u mostogradnji i drugim granama strojarstva
Razvoj Leonarda da Vincija na području inženjerskih konstrukcija zainteresirao je graditelje mostova 21. stoljeća. Na temelju drevnih crteža u norveškom gradu Asu 2001. godine izgrađen je i pušten u rad 100-metarski pješački most.
Tijekom izgradnje inženjeri su samo dva puta odstupili od originalnog opisa. Most Leonarda da Vincija duži je 246 metara i bio je orijentiran na kamenu konstrukciju. Utjelovljena struktura izrađena je od drva.
Arhitektonska građevina gotovo je točna kopija projekta mosta koji je projektiran po nalogu turskog sultana Bajazeta II. Planirano je da se postavi u Istanbulu preko puta Zlatnog roga. Ali iz nepoznatih razloga, vladar je odbio provesti svoj plan.
Moderni most Leonardo da Vinci služi kao pješački prijelaz na visini od 8 m iznad autoceste E-18, 35 km južno od Osla.
Još jedan izum - uređaj koji komprimira zrak i koji ga može tjerati kroz cijevi - našao je svoju primjenu u razvoju ventilacijskih sustava. Također se koristi za stvaranje propuha u visokim pećima.
Doprinosi suvremenoj medicini
Bez ikakvog posebnog medicinskog obrazovanja, oslanjajući se samo na opsežno poznavanje ljudske anatomije, Leonardo da Vinci ostavio je za sobom naslijeđe koje se koristi u modernoj kirurgiji.
Iz vremena znanstvenikova života sačuvane su mnoge vrlo detaljne slike anatomske strukture znanstvenikovih ljudskih organa. Crteži su toliko detaljni da više podsjećaju na fotografije snimljene modernom tomografijom.
Na temelju jednog od djela Leonarda da Vincija, u 20. stoljeću američki kirurzi izveli su uspješnu operaciju srca kojom su zamijenili jedan od zalistaka organa.
Crteži mehanizama slavnog izumitelja ne prolaze nezapaženo od strane modernih znanstvenika. Trenutno se na temelju njih razvija dizajn kirurškog robota za izvođenje operacija. Razvoj mora imati ultrapreciznost, koju ljudski kirurg ne posjeduje. Planirano je da se za izradu novog proizvoda koriste crteži iz 15. stoljeća.
Korištenje kirurškog robota značajno će smanjiti ozljede tijekom složenih operacija, smanjiti stupanj boli i osigurati brzu rehabilitaciju bolesnika nakon operacije. Čudo kirurgije dobit će ime po Leonardu da Vinciju.
Dopisnik RIA VistaNews
Možda se čini jednostavno nevjerojatnim, ali mnogi moderni izumi koje ljudi danas aktivno koriste ugledali su svjetlo dana zahvaljujući Leonardu da Vinciju. Upravo je on još u 15. stoljeću postavio temelje robotici i palentologiji, izumio helikopter, kontaktne leće i još mnogo toga. U našem pregledu 15 stvari, čiji izgled čovječanstvo duguje velikom Leonardu.
1. Paleontologija je znanost koju je stvorio da Vinci
Leonardo je možda bio prva osoba koja je zabilježila otkriće rijetkog fosila nazvanog "paleodictyon", koji izgleda kao šesterokutno fosilizirano saće. Čak i danas znanstvenici pokušavaju otkriti što je to. Leonardo je opisao neke od prvih modernih ideja o paleontologiji još u 15. stoljeću.
2. Robotika
Krajem 15. stoljeća Leonardo je dizajnirao ono što se smatra prvim humanoidnim robotom. Stroj je imao složen niz remenica i opružnih mehanizama koji su mu omogućavali da podigne ruke i pomiče ih. Također je razvio nekoliko mehaničkih lavova koji su mogli hodati sami, koristeći mehanizme nalik satu koji su bili mnogo desetljeća ispred svog vremena.
3. Padobran
Leonardo je 1480-ih skicirao ideju za prvi padobran na marginama jedne od svojih bilježnica. Napisao je: “Ako se osobi da gumirana lanena tkanina dužine i širine 11 metara, tada može skočiti s bilo koje visine bez ikakvih ozljeda.” Britanac je 2000. godine iskočio iz balona s padobranom napravljenim od Leonardovih bilježaka i uspješno sletio.
4. Helikopter
Mnogo prije nego što su izumljeni leteći strojevi, Leonardo je došao na ideju helikoptera. Godine 2013. tim kanadskih inženjera izradio je helikopter na pedalni pogon prema Leonardovoj ideji.
5. Teleskop
Iako Leonardo vjerojatno nikada zapravo nije stvorio teleskope, svakako je prepoznao potencijal leća i zrcala u promatranju nebeskih tijela sa Zemlje. Jedna od njegovih bilježnica sadrži upute za stvaranje nečega što zvuči dosta poput reflektirajućeg teleskopa: "Kako bismo promatrali prirodu planeta, treba napraviti konkavno zrcalo na krovu. Slika koju reflektira baza zrcala pokazat će površine planeta u velikom povećanju."
Godine 1509. Leonardo je skicirao model kako se optička snaga oka može promijeniti. Ako držite lice u posudi s vodom, neko vrijeme možete vidjeti jasnije. Predložio je da leće napunjene vodom mogu poboljšati vid. Prve leće nastale su tek u 19. stoljeću.
7. Ronjenje i ronjenje
Jacques Cousteau smatra se ocem ronjenja, no Leonardo je već početkom 16. stoljeća razmišljao o ronilačkim odijelima. Predložio je plutajuću plutaču koja bi iznad vode držala cijev od trske kroz koju bi zrak strujao do ronioca. Smislio je i kožnu torbu koja može držati zrak za ronioca.
8. Freudova psihologija
Godine 1916. Sigmund Freud objavio je cijelu knjigu pokušavajući analizirati Leonarda na temelju njegove biografije. Freud je psihoanalizirao Leonarda, dolazeći do opsežnih objašnjenja za njegovu neumoljivu znatiželju, umjetničku vještinu i općenito ponašanje.
9. Umjetnička perspektiva
Renesansni slikar bio je opsjednut optikom i perspektivom. Razvio je umjetničku tehniku koja čini da udaljenije stvari izgledaju zamagljenije i popularizirao ju je u renesansnom slikarstvu. Leonardo je razvio mnoge umjetničke tehnike kao što su chiaroscuro, kontrast između svjetla i sjene, i sfumato - miješanje uljanih boja kako bi se zamaglile granice između boja na slici.
10. Anatomija
Uz sva svoja otkrića vezana uz ljudske organe, Leonardo da Vinci je bio prvi koji je točno opisao oblik kralježnice. Prikazao je kralježnicu u obliku slova S i križnu kost sačinjenu od spojenih kralježaka.
11. Stomatologija
Leonardo je bio prva osoba koja je prikazala pravilnu strukturu zuba u usnoj šupljini, detaljno navodeći njihov broj i strukturu korijena.
12. Kardiokirurgija
Leonardo je bio opsjednut proučavanjem srca. Tijekom svog života secirao je desetke ljudskih srca kako bi saznao kako rade. Stoljeće prije nego što je otkrio da srce pumpa krv po cijelom tijelu, Leonardo je shvatio njenu vitalnu važnost za krvožilni sustav. Bio je prva osoba koja je opisala bolest koronarnih arterija i prvi koji je opisao srce kao mišić.
13. Porodništvo
Mnogi Leonardovi crteži ženske anatomije pogrešno sugeriraju sličnosti između reproduktivnih organa ljudi i krava. Ali prvi je prikazao položaj fetusa u maternici žene, postavivši temelje za bolje razumijevanje trudnoće i poroda.
14. Optička iluzija
Bilježnice Leonarda da Vincija sadrže najranije poznate primjere anamorfoze, vizualnog trika gdje slika izgleda iskrivljeno iz normalne perspektive, ali izgleda normalno iz druge perspektive (kao što je ogledalo).
15. Pop kultura
Leonardov "Vitruvijev čovjek" jedan je od najprepoznatljivijih crteža na svijetu. Ovaj dizajn je korišten doslovno posvuda - filmovi, TV emisije, majice, itd.
Ovaj će popis također biti izvrstan dodatak.
Leonardo da Vinci bio je uvjeren da se "osoba koja svlada otpor zraka uz pomoć velikih umjetnih krila može uzdići u zrak".
Uvjeren da je u pravu, počeo je razvijati aparat koji se pokreće samo snagom mišića osobe i koji mu omogućuje da lebdi u zraku poput ptice. Postoje mnogi crteži ovog "ornitotterija" koji je izumio Leonardo. Neki od njih prikazuju osobu koja leži, a koja se sprema uzletjeti uz pomoć mehanizama pričvršćenih na krilima; druge tjera naprijed napredniji sustav vijaka i kolotura. Tu su i crteži čovjeka postavljenog okomito u letećem brodu, na čije je pedale pritiskao rukama i nogama.
Kako bi dizajnirao "ornitotteri" krila, Leonardo je proučavao anatomiju ptičjeg krila, uzimajući u obzir funkciju i raspored perja. Promatrajući let ptice, znanstvenik je primijetio da ona drugačije maše krilima kada lebdi u zraku, leti naprijed ili slijeće. Također su ga zanimala opnasta krila šišmiša. Na temelju tih zapažanja, Leonardo je dizajnirao ogromna krila dizajnirana ne samo da podignu osobu u zrak, već i da je zadrže u letu, zahvaljujući krilcima i šarkama. Namjeravao je imitirati zračne akrobacije ptica, njihovu sposobnost da uštede energiju u letu i precizno slete. Sve do kraja 15. stoljeća Leonardo je bio uvjeren da može izvesti projekt mehaničkog leta. Međutim, bio je zabrinut zbog činjenice da su mogućnosti ljudskih mišića ograničene. Stoga je namjeravao koristiti mehanizam luka umjesto mišićne energije, koja bi omogućila kretanje prema naprijed. Međutim, luk nije riješio probleme autonomije u letu koji nastaju brzim otpuštanjem opruge.
Od 1503. do 1506. Leonardo je bio zauzet istraživanjima u Toskani. Atmosferski uvjeti, prisutnost ili odsutnost vjetra te odgovarajući meteorološki i aerodinamički fenomeni natjerali su ga da odustane od svoje stare ideje o “instrumentu” temeljenom na mahanju krilima i da prepozna “let bez pokreta krilima”. ”
Promatrajući kako velike ptice dopuštaju zračnim strujama da ih pokupe i nose u zrak, Leonardo je razmišljao o opremanju čovjeka velikim složenim krilima koja bi mu omogućila da uđe u odgovarajuću zračnu struju uz pomoć jednostavnih pokreta tijela i bez ulaganja puno truda . Čovjek će slobodno lebdjeti sve dok ne padne na zemlju kao "suhi list".
Sustavna istraživanja koja je Leonardo poduzeo početkom 16. stoljeća dovela su ga do potrebe proučavanja “kvalitete i gustoće zraka”. U tu svrhu dizajnirao je hidroskopske instrumente. Leonardo je naglasio da su zakoni aerodinamike slični zakonima hidrostatike, tj. znanost o vodi je zrcalna slika znanosti o vjetru, “što ćemo (znanost o vjetru) prikazati kroz kretanje vode i ovu važnu znanost. bit će korak naprijed u razumijevanju leta ptica u zraku.” .
Zapravo, dizajn uređaja koji mogu letjeti odavno privlači ljudsku pozornost. Strast prema aviomodelarstvu, koja za mnoge počinje sa zmajevima i papirnatim avionima, sada su uspješno realizirali proizvođači modela na radijsko upravljanje. Modeli zrakoplova teško se mogu nazvati igračkama, jer većina njih sudjeluje u ozbiljnim natjecanjima. Profesionalci dijele aviomodelarstvo na amatersko i sportsko, pri čemu prva vrsta hobija ima najviše obožavatelja.
Ideja leta u djelima Leonarda da Vincija
Dmitry Alekseevich Sobolev, Ph.D. znanosti, Institut za povijest prirodnih znanosti i tehnologije nazvan po. SI. Vavilova, RAS
Jedna od najzanimljivijih stranica višestranog rada Leonarda da Vincija je istraživanje posvećeno problemu ljudskog leta. Leonardo je bio prvi znanstvenik koji je ozbiljno proučavao ovu temu. Njegovi rukopisi sadrže crteže i kratke opise raznih letjelica. Toj se temi vraćao tijekom cijele kreativne karijere: prvi projekti letećih strojeva datiraju iz sredine 80-ih. XV. stoljeća, a potonji datiraju iz drugog desetljeća XVI. stoljeća.
Najbrojniji projekti uređaja s lepetanjem krila su ornitopteri. To je sasvim prirodno, budući da je ptica uvijek bila uzor u ranoj fazi razvoja zrakoplovstva.
Prvi poznati dizajn letećeg stroja Leonarda da Vincija bio je dizajn ornitoptera, gdje bi osoba trebala biti u ležećem položaju (1485.-1487.) (slika 1). Za mahanje krilima morate koristiti i snagu ruku i nogu "pilota". Os krila je postavljena tako da se pri kretanju prema dolje istovremeno pomiče unatrag, stvarajući uz silu podizanja i silu naprijed potrebnu za vodoravni let.
Leonardo nije samo dao kratak opis dizajna, već je dao i preporuke za testiranje uređaja. Napisao je: "Ovu spravu ćete isprobati iznad jezera i staviti dugačko krzno kao pojas da se ne utopite ako padnete. Također je potrebno da se spuštanje krila vrši snagom obje noge u isto vrijeme, tako da možete odgoditi i balansirati, spuštajući jedno krilo brže od drugog, gledajući ako je potrebno, baš kao što vidite zmajeve i druge ptice. Štoviše, spuštanje s dvije noge uvijek je snažnije nego s jednom.. . A dizanje krila treba vršiti snagom opruge ili, ako hoćete, rukom, ili još bolje dizanjem nogu, tako je bolje, jer su vam tada ruke slobodnije" (Leonardo da Vinci. Izabrana djela prirodoslovlja). znanosti M. 1955. P. 605).
Da bi kontrolirao visinu leta, da Vinci je predložio originalni mehanizam koji se sastoji od pomične vodoravne repne jedinice povezane s obručem na glavi osobe. Podizanjem i spuštanjem glave ispitivač je, prema Leonardovom planu, trebao podizati i spuštati repnu površinu ornitoptera (slika 2).
U nastojanju da se smanji napor potreban za pomicanje krila, veliki talijanski izumitelj predložio je izradu posebnih ventila od tkanine na zakrilnim površinama, koji bi pri kretanju krila prema dolje bili čvrsto pritisnuti na mrežicu napetu preko armature krila, a tijekom obrnuti hod bi se otvorio, dopuštajući zraku da slobodno prolazi. Sličnu su ideju kasnije koristili i drugi dizajneri ornitoptera.
Druga opcija ornithoptera, koji je predložio Leonardo u istim godinama, bio je uređaj u kojem je osoba morala mahati krilima, poput biciklista, okrećući kotače stopala povezanim polugama s strukturom snage krila (Sl. 3). Na skici ovog uređaja pažnju privlači nešto nalik na zvono koje visi ispred "pilotovog" lica. Istraživači još uvijek raspravljaju što bi to moglo biti. Po mom mišljenju, ovaj uređaj je njihalo dizajnirano za označavanje položaja u prostoru. Poznato je da je oko 1485. godine znanstvenik napravio skicu takvog uređaja (slika 4). Ako je to tako, onda vidimo prvi crtež zrakoplovnog instrumenta.
Najpoznatiji projekt je čamac ornitopter(slika 5). Datira iz otprilike 1487. Navodno, osoba je morala sjediti ili stajati u čamcu, pokrećući poluge povezane s krilima. Druga poluga bila je namijenjena za okretanje vodoravnog upravljača, u obliku ptičjeg repa.
Krajem 1480. god. Leonardo da Vinci radi crtež i opis velikog letećeg stroja s dva para krila koja mašu (sl. 6). Stojeći u nečemu poput zdjele, čovjek je pokretao svoja krila pomoću sustava kolotura. Zanimljivo je da je uređaj imao uvlačivi stajni trap; nosači su se mogli saviti prema gore pomoću vrata i kabela (Sl. 7).
Leonardo je ovako objasnio koncept svog novog ornitoptera: “Odlučio sam da je bolje stajati na nogama nego ležati ravno, jer se uređaj nikada ne može okrenuti naopako... Dizanje i spuštanje pokreta [krila] bit će radi se spuštanjem i podizanjem obje noge, što daje veliku snagu, a ruke ostaju slobodne. Kad biste morali ležati, noge bi vam se, u zglobovima potkoljenice, jako umorile..." (Leonardo da Vinci. Izabrana djela prirodne znanosti..P.606).
Ovo razmišljanje je, naravno, točno, ali ipak ovaj projekt treba smatrati jednim od najmanje uspješnih rezultata kreativnih istraživanja Leonarda da Vincija. Vrlo velike dimenzije uređaja: raspon krila - 40 lakata (oko 16 m), konstrukcijska visina - 25 lakata (10 m), složen i težak prijenos - sve je to učinilo šanse za dizanje u zrak još manje realnim nego kod prethodnih ornitoptera .
Očigledno je s vremenom i sam Leonardo shvatio nestvarnost svog plana. Možda je čak i proveo neke pokuse, jer u svojim bilješkama 1485.-1490. Postoji crtež eksperimenta za određivanje sile uzgona zamahnutog krila (slika 8). Nešto kasnije ukazao je na mogućnost korištenja luka stisnutog velikom silom kao izvora energije za kretanje krila (slika 9). Kada bi se ispružio, snažan luk bi doista mogao stvoriti veliki impuls sile, ali bio bi vrlo kratkotrajan, a u najboljem slučaju stroj bi mogao samo skočiti prema gore.
Nagovještaj za izlazak iz ove mrtve točke dalo je temeljito proučavanje mehanizma leta ptica, za koje se znanstvenik zainteresirao na prijelazu iz 15. u 16. stoljeće. Promatranje ptica potaknulo ga je na ispravnu ideju da glavni potisak u letu stvaraju krajnji dijelovi krila. Uslijed toga, na samom kraju 15.st. Leonardo pravi crtež temeljno novog dizajna za ornitopter - s krilom koje se sastoji od dva zglobna dijela (slika 10). Zamahivanje je moralo biti izvedeno vanjskim dijelovima, koji su činili oko polovicu ukupne površine krila. Ova ideja, koja je prvi korak u nastanku koncepta letjelice s fiksnim krilima - aviona, naišla je na praktičnu primjenu u zadnjem desetljeću 19. stoljeća. u pokusima poznatog njemačkog pionira zrakoplovstva O. Lilienthala. Poznato je da je pokušao letjeti jedrilicom, krajeve krila pokretao je motor pričvršćen na njegovo tijelo (slika 11).
Sljedeći korak u evoluciji Leonardovih pogleda na dizajn letećeg stroja povezan je s njegovim proučavanjem mehanizma lebdećeg i kliznog leta ptica. Zaključio je: “...Kada je ptica na vjetru, može ostati na njemu bez mahanja krilima, jer istu ulogu koju krilo ima u odnosu na zrak kada zrak miruje, obavlja i pokretni zrak. u odnosu na krila kada krila miruju” ( Leonardo da Vinci. Izabrana djela iz prirodnih znanosti. Str.497).
Na temelju tog načela, danas poznatog kao načelo reverzibilnosti kretanja, Leonardo dolazi do zaključka: nije čovjek taj koji krilima treba gurati zrak, već vjetar treba udarati u krila i nositi ih u zraku, samo kao što pomiče jedrenjak. Tada će pilot letećeg stroja morati samo održavati ravnotežu pomoću krila. „Ne treba puno snage da se poduprete i balansirate na svojim krilima i usmjerite ih na stazu vjetrova i kontrolirate svoj kurs; za to su dovoljni mali pokreti krila“, piše Leonardo da Vinci 1505. (Giacomelly, R. . Aerodinamika Leonarda da Vincija // Aernautical Journal. 1930. Vol. 34. P. 1021)
Na temelju koncepta koji je razvio, znanstvenik je odlučio stvoriti novu vrstu zrakoplova. Najvjerojatnije je trebao biti bitno drugačiji od ornitoptera prethodnih godina. Prema talijanskom proučavatelju djela Leonarda da Vincija, R. Giacomelliju, to je mogao biti jednokrilac s rasponom krila od oko 18 m, namijenjen za let u uzlaznim zračnim strujama (u suvremenoj terminologiji, lebdeća jedrilica). Krila su bila pomična, ali u usporedbi s prethodnim projektima njihova pokretljivost bila je vrlo ograničena i služila bi samo za balansiranje (Giacomelly, R. Leonardo da Vinci e il volo meccanico // L "Aerotechnica. 1927. br. 8. str. 518-524 .).
“Umjetna ptica” s ljudskom posadom trebala je poletjeti s vrha Monte Cecheri (Labuđe planine) u blizini Firence i povučena vertikalnim strujama dići se u zrak. “Velika ptica će započeti svoj prvi let s leđa svog golemog labuda, ispunjavajući svemir čuđenjem, ispunjavajući sve spise svojom slavom i vječnom slavom gnijezdu u kojem je rođena”, napisao je Leonardo da Vinci u svojoj Raspravi o the Flight of Birds (1505). ) (Leonardo da Vinci. Izabrana djela iz prirodnih znanosti. Str.494).
Ali Italiji nije bilo suđeno da postane rodno mjesto jedriličarstva. Opterećen brojnim narudžbama, Leonardo nikako nije mogao krenuti u realizaciju svoje ideje (ili nije želio - uvijek mu je bilo zanimljivije generirati projekte i postulate nego ih provoditi u život).
Malo prije smrti, znanstvenik se još jednom vratio razmišljanjima o kretanju kroz zrak pomoću fiksnog krila. Njegov rukopis, koji se čuva u Institutu Francuske u Parizu, sadrži malo poznati crtež iz 1510.-1515. (slika 12). Prikazuje čovjeka koji rukama drži avion i spušta se kroz zrak, a tu je i indikacija o načinu upravljanja: “Ovaj [čovjek] će se pomaknuti udesno ako savije desnu ruku i ispravi lijevu; i zatim se pomaknite s desna na lijevo dok on mijenja položaj ruku" (Gibbs-Smith, C. Leonardo da Vinci's aeronautics. London, 1967. str. 21.). Očigledno, ova ideja jednostavne uravnotežene jedrilice, ili, točnije, kontrolirani padobran, nastao je kod Leonarda kao rezultat promatranja pada lista papira u zrak.
Govoreći o istraživanjima Leonarda da Vincija na području letenja, ne mogu se ne spomenuti još dva pionirska projekta - projekt padobrana i projekt helikoptera. Oba su napravljena 1480-ih, u isto vrijeme kad i prvi prijedlozi za stvaranje ornitoptera.
Crtež čovjeka koji se spušta na piramidalnom padobranu (sl. 13) Leonardo je popratio natpisom: “Ako netko ima šator od uštirkanog platna, 12 lakata širok i 12 lakata visok, moći će se baciti s bilo koju veliku visinu bez opasnosti za sebe” (Leonardo da Vinci. Izabrana djela prirodnih znanosti. Str. 615).
Poznata slika helikoptera Leonarda da Vincija (slika 14) predstavlja prvi projekt letjelice koja vertikalno uzlijeće. Za razliku od modernih helikoptera s propelerom s lopaticama, ovaj stroj morao je poletjeti pomoću dobro poznatog u 15. stoljeću. Arhimedov vijak, promjera oko 8 m. Unatoč činjenici da se vijak morao odvrnuti rukom, Leonardo da Vinci vjerovao je u izvedivost svog projekta: „Kažem da kada je ovaj uređaj napravljen od vijka dobro napravljen, to jest, od platna, čije su pore uštirkane, i brzo se okreće [...] navedeni se vijak zavrće u zrak i diže uvis."
Kao i svi prvi prijedlozi, ovi su projekti još uvijek bili nesavršeni. Padobran nije imao posebnu rupu na vrhu kupole koja bi osiguravala stabilnu putanju spuštanja, a dizajn helikoptera nije uzeo u obzir utjecaj reakcijskog momenta od rotacije propelera, koji bi vrtio strukturu koja se nalazi ispod , a oblik propelera bio je daleko od najboljeg. Ali oboje ipak predstavljaju izvanredno tehničko predviđanje.
Izvanredne ideje Leonarda da Vincija dugo su ostale nepoznate, jer on nije objavio rezultate svojih istraživanja. U konačnici, ono što je Leonardo postigao tijekom nekoliko desetljeća oteglo se stoljećima. Tek u 18. stoljeću neuspješne pokušaje letenja mahanjem krilima pričvršćenim za ruke i noge zamijenili su prvi dizajni zrakoplova s fiksnim krilima koja stvaraju uzgon i malim pokretnim krilima za stvaranje sile prema naprijed - Swedenborg (Švedska, 1716.), Bauer ( Njemačka, 1763.), Keighley (Engleska, 1799.). Letovi na balansnim jedrilicama započeli su krajem 19. stoljeća, a prvi helikopteri pojavili su se tek u 20. stoljeću.
Analiza razvoja pogleda na dizajn letjelice s krilima u djelima Leonarda da Vincija iu djelima kasnijih pionira zrakoplovstva omogućuje nam da izvučemo sljedeći opći zaključak: suprotno uobičajenom stajalištu među povjesničarima zrakoplovstva, Ideja o zrakoplovu nije nastala sama po sebi kao alternativni koncept ornitopteru, već je „rasla“ iz projekata uređaja s mahanjem krilima kroz niz međuprojekata poluzrakoplova, polu-ornitoptera, autora prvih od kojih je bio veliki Leonardo.
Okomito "ORNITOTTERO"
Potreba za snažnijim izvorom energije navela je Leonarda na ideju korištenja svih dijelova ljudskog tijela tijekom leta. Na slici je prikazan čovjek koji klizne mehanizme kontrolira ne samo rukama i nogama, već i glavom koja, prema Leonardu, "ima silu jednaku 200 funti". Čovjek stoji u središtu ogromne posude, koja je zdjela promjera 12 m, opremljena ljestvama (12 m). Krila sprave imala su širinu od 24 m i raspon od 4,8 m. Na ovoj spravi Leonardo je namjeravao koristiti dva para krila, koja su naizmjenično mahala.
Helikopter
Ovaj crtež je slika "pretka" modernog helikoptera. Polumjer propelera bio je 4,8 m. Imao je metalni rub i platnenu oblogu. Vijak su pokretali ljudi koji su hodali oko osi i gurali poluge. Postojao je još jedan način pokretanja propelera - bilo je potrebno brzo odmotati kabel ispod osi. “Mislim da ako je ovaj vijčani mehanizam dobro napravljen, odnosno napravljen od uštirkanog platna (da se ne kida) i brzo vrti, onda će naći oslonac u zraku i poletjeti visoko u zrak.”
Hidroskop
Hidroskop je instrument koji je izumio Alberti. Bio je to jednostavan set ljuskica s hidroskopskom tvari (vata, spužva itd.) i voskom koji nije upijao vodu. Prema Leonardu, uređaj je korišten kako bi se "odredila kvaliteta i gustoća zraka i kada će padati kiša".
Mjerač nagiba
Ova sprava je njihalo smješteno unutar staklene posude (u obliku zvona) koje služi za “usmjeravanje aparata (letjelice) ravno ili nagnuto, kako vam je draže, odnosno kada želite letjeti ravno, postavite kuglicu u sredini kruga.” .
Studija balansiranja
Pokreti jedrilice u letu kontrolirani su pomičnim krilima i balansiranjem pilota: „osoba mora biti slobodna od struka prema dolje kako bi se mogla uravnotežiti, iako je u čamcu, i kako bi joj težište bilo poklapa se s težištem cijele strukture i s njim je u ravnoteži".
Studija ravnoteže
Znanstvenik je proveo studiju ravnoteže jedrilice kako bi odredio težište ptice. Ne postoje nacrti ove jedrilice, ali se zna da je morala biti izrađena od laganih materijala: bambusa i tkanine s kopčama i konopcima od sirove svile ili posebne kože. Iz vrlo širokih (oko 10 m širokih) krila ove jedrilice remenima je očito izvučena visoka konstrukcija od trske u obliku cilindra ili paralelopipeda. U ovom dizajnu, pilot je bio smješten znatno niže od krila, što je stvorilo ravnotežu uređaja.
Ležeći "ORNITOTTERO"
Ovaj crtež je jedan od najpoznatijih Leonardovih crteža: "A okreće krilo, B ga okreće polugom, C ga spušta, D ga podiže." Čovjek leži ispružen na platformi: “Srce se nalazi na ovom mjestu.” Noge su uvučene u uzengije na način da jedna noga podiže krilo, a druga ga spušta. To je letjelica u kojoj ležeća osoba okreće pedale koje podižu i spuštaju krila, savijajući ih i okrećući uz pomoć užadi i poluga, tj. ovaj uređaj kao da "vesla" kroz zrak.
U drugoj varijanti, "Ornitottero", četiri krila su pokretana rukama i nogama pilota. Ruke su uz pomoć bubnja podizale krila, a noge su redom spuštale jedan par krila. Tako se ubrzao ritam lepeta krila. Napravom na leđima pilota upravljalo se tako da se užad namota na bubnjeve i odmotaju.
Model "ORNITOTTERO"
Ovdje je jedna od opcija "ORNITOTTERO". Pilot s opremom na leđima nalazio se ispod metalnog polukruga; pokret krila nastao je pokretom nogu. U tome su pomogle ruke koje upravljaju ručkama koje se nalaze ispod polukruga. Upravljač je postavljen na pilotov vrat. Smjer leta određivao se okretanjem glave.
Ornitopter
Trup je oblikovan kao pilotski čamac. Očigledno je Leonardo o zraku razmišljao na isti način kao o vodi. Ogromna krila (slična krilima šišmiša) pokreće sustav vijaka i matica. Kao i na brodovima, bilo je predviđeno kormilo. Široka repna ravnina mora biti namijenjena kontroli visine.
Slika ne prikazuje jedrilicu kojom upravlja pilot, već zanimljiv "hibrid". Pilot visi okomito u središtu vozila, vrhovi krila imaju zglobove koji kontroliraju vozilo, a podupire ga kruta struktura.
Ornitopter na opružni pogon
Uvjeren da je takvim uređajem nemoguće upravljati samo snagom ljudskih mišića, Leonardo je dao alternativna rješenja. Na primjer, dizajnirao je uređaj s uređajem za pokretanje opruge koji svoju energiju prenosi na krila “ornitottera” (u ovom slučaju okomito) u trenutku kada se opruga ispravi. U detaljnom radu s lijeve strane, Leonardo je prikazao uređaj sličan onima koje je koristio u svom "automobilu" iu nekim satnim mehanizmima. Taj je sustav teoretski bio toliko ispred svog vremena da je čak dobio ime "Leonardov zrakoplov". U praksi se pokazalo nesavršenim zbog potrebe za brzim odmotavanjem opruge i teškoćama pri premotavanju tijekom leta.
Padobran
"Ako osoba ima tendu od debele tkanine, čija je svaka strana dugačka 12 ruku, a visina 12, tada može skočiti s bilo koje veće visine, a da se ne slomi."
Let ptice
Zahvaljujući sustavnim proučavanjima leta ptica, Leonardo je odlučio let s lepetanjem krila zamijeniti jedriličarskim letom. Oko 1505. dovršena je njegova knjiga “Codice sul Volo degli Uccelli” (trenutačno se nalazi u Torinu, u nekadašnjoj Kraljevskoj knjižnici). Ovi crteži su iz ove knjige.
Uređaj za mjerenje brzine vjetra
Postojala je još jedna vrsta anemometra. Napravljen je od stožastih cijevi i korišten je za određivanje je li vjetar koji okreće kotač proporcionalan otvoru za usis zraka u stošcu, s obzirom na identičan intenzitet vjetra.
Sustav utega za poluge i veze
Leonardo je vjerovao da se krila mogu podizati i spuštati pomoću sustava užadi i kolotura, koje pokreću pilotove noge u stremenima i njegove ruke koje upravljaju ručkama. Pri podizanju i spuštanju krila su se također savijala i ispravljala pomoću automatskog sustava motki, poluga i veza.
Silazak na zemlju "sa suhim listom"
"Čovjek će se okrenuti udesno ako savije desnu ruku i ispruži lijevu; mijenjajući te pokrete, okreće se s desna na lijevo."
Anemometar
Na slici je prikazan "pločasti anemometar" ili "četka", budući da se perje tradicionalno koristilo za uzorkovanje vjetra. Sprava je graduirana trska s tankim pločicama koje se pomiču ovisno o jačini vjetra.
Uređaji za okomito polijetanje i slijetanje
Leonardo je planirao postaviti sustav pomičnih stubišta na vertikalni “ornitottero”. Priroda mu je poslužila kao primjer: „Pogledaj kamenog brzaca, koji je sjeo na zemlju i ne može uzletjeti zbog kratkih nogu; a kad je u letu, izvuci ljestve, kao što je prikazano na drugoj slici odozgo. ... ovako treba poletjeti iz aviona; ove stepenice služe kao noge...". Što se tiče doskoka, napisao je: "Ove kuke (konkavni klinovi - vidi detalje desno), koje su pričvršćene za podnožje ljestava, služe istoj svrsi kao i vrhovi nožnih prstiju osobe koja na njih skače, bez njegovog cijelo tijelo potreseno od toga." kao da skače u potpeticama."
