Istoria cunoaște mulți inventatori străluciți care, datorită opiniilor lor neconvenționale asupra lucrurilor simple, au reușit să schimbe viața omului o dată pentru totdeauna. O astfel de persoană este Leonardo da Vinci. A inventat peste 100 de dispozitive utile și necesare vieții umane. Ne vom uita la cele 7 cele mai interesante invenții ale lui Da Vinci.
Tanc blindat
Această invenție este una dintre cele mai neobișnuite, mai ales pentru Leonardo, pentru că pur și simplu nu suporta războiul. Nu a vrut să creeze un tanc blindat, dar a trebuit, pentru că era o cerere a unui om foarte influent la acea vreme, pe nume Ludovico Sforz (ducele de Milano).
În aparență, rezervorul semăna foarte mult cu o țestoasă cu un sistem de roți dințate. Această structură a fost protejată pe toate părțile de 36 de tunuri. Tancul în sine putea găzdui cu ușurință aproximativ 8 soldați, care erau protejați de o armură exterioară puternică din lemn. Fiecare tun ar putea provoca cu ușurință daune semnificative inamicului cu o singură lovitură.
Recent, experții au observat că desenul lui Leonardo da Vinci avea un defect major. Faptul este că roțile concepute pentru a deplasa tancul blindat înainte se învârteau în direcții diferite, cu roțile concepute să se miște înapoi, astfel încât rezervorul pur și simplu stă nemișcat. Mulți cred că marele inventator a făcut o astfel de neglijență în mod deliberat, pentru că... nu a vrut ca tancul să fie folosit în scopuri militare.
Dispozitiv robotizat
Această invenție este considerată cea mai neobișnuită și uimitoare dintre toate invențiile create de Leonardo. Pentru a-și aduce următoarea idee genială în realitate, i-a fost greu. Inventatorul a început să studieze anatomia și chiar a tăiat cadavre umane pentru a afla cum funcționează sistemul musculo-scheletic. După ceva timp, a descoperit că oasele noastre sunt controlate de mușchi. După aceasta, Da Vinci a sugerat că un mecanism similar ar putea fi folosit de tehnologie.
Spre deosebire de multe alte invenții, care au rămas sub forma unei idei, Leonardo încă a asamblat un robot. Dar a fost folosit exclusiv pentru a distra mulțimea la petrecerile Ducelui de Milano.
Astăzi, puțini oameni știu care a fost acel moment, dar dacă ne bazăm pe desene, putem presupune că ar putea cu ușurință stai, mișcă-ți brațele și chiar mergi ca o persoană reală. Baza acestei invenții a fost un sistem simplu de scripete și roți dințate.
Paraşuta
În secolul al XV-lea, oamenii se gândeau serios să creeze un dispozitiv care să-i ajute să zboare. Au venit cu diverse metode pentru a face acest vis prețuit să devină realitate. Toate încercările au fost nereușite, cu excepția încercării marelui Leonardo Da Vinci, care a înfățișat un desen al unei parașute adevărate.
El a presupus că parașuta trebuie să aibă forma unei piramide și cusută complet din material obișnuit. La desen era atașată o descriere că invenția lui i-ar permite să sară de la orice înălțime și apoi să rămână în siguranță.
Recent, inginerii au făcut o parașută după desenele lui Da Vinci și chiar s-a dovedit eficient.
Proiect Oraș Curat
Când Leonardo locuia la Milano, aproape toată Europa era cuprinsă de o boală teribilă - ciuma. Acest lucru l-a făcut să se gândească la construirea unui oraș sanitar și curat.
El a proiectat oraș împărțit pe mai multe niveluri, în fiecare dintre care condițiile insalubre sunt menținute la minimum. Orașul trebuia să aibă o rețea de canale pentru a elimina rapid toate deșeurile.
Din păcate, ideea lui nu a fost încununată de mare succes, din cauza faptului că nu a găsit o persoană care să fie investitor în construcția unui astfel de oraș.
Mitralieră
Armele create de da Vinci nu seamănă deloc cu cele moderne. Această mitralieră nu era capabilă să tragă gloanțe din aceeași țeavă cu viteza fulgerului, dar putea să tragă cu ușurință salve foarte repede.
Mecanismul mitralierei este destul de simplu. A fost necesar să luați 11 muschete și să le atașați la bord în paralel. Apoi 3 astfel de scânduri au fost pliate pentru a forma un triunghi echilateral. Un arbore a fost plasat în mijloc, astfel încât structura să poată fi rotită cu ușurință. Prin urmare, primele 11 muschete au tras în timp ce celelalte au reîncărcat.
Costum de scafandru
La sfârșitul secolului al XV-lea, Leonardo da Vinci a inventat un costum de scafandru pentru a trimite soldați în fundul portului, astfel încât să poată respinge atacurile navelor inamice, stricându-le fundul. Astăzi această idee pare foarte simplu de implementat, dar pe vremea lui Leonardo părea nerealistă.
Mecanismul acestei invenţii a fost aranjat după cum urmează. Aerul a intrat în costumul impermeabil dintr-un clopoțel special. Costumul în sine era din piele. Scafandrii au fost nevoiți să poarte și măști grele cu găuri pentru a vedea unde să înoate. Datorită eforturilor lui Da Vinci, scafandrii au reușit să rămână la adâncime destul de mult timp.
Cărucior autopropulsat
Potrivit multor experți, este luat în considerare un cărucior autopropulsat prima mașină din istoria omenirii.
Desenele realizate de Leonardo nu descriu pe deplin întregul mecanism intern al acestui dispozitiv și, prin urmare, inginerii moderni au trebuit să se gândească mult la modul în care a funcționat totul. Ei au ajuns la concluzia că căruciorul era condus de un mecanism cu arc. Aceleași arcuri au fost ascunse în carcasă și puteau fi înfășurate cu ușurință, ca un mecanism de ceas, iar apoi căruciorul începe să se miște înainte pe măsură ce arcul se desfășoară.
Leonardo da Vinci (15 aprilie 1452 – 2 mai 1519) a fost unul dintre cei mai cunoscuți artiști, inventatori, arhitecți și scriitori italieni ai Renașterii. Astăzi, galerii, muzee, institute, restaurante și chiar unele mărci poartă numele lui. Este adevărat ce spun ei: „Dacă o persoană este talentată, atunci este talentată în toate”, aceasta este expresia care i se potrivește lui Leonardo da Vinci. Astăzi vrem să vă prezentăm o listă cu cele mai mari și uimitoare zece invenții ale lui Leonardo da Vinci, pentru care a devenit faimos.
Se știe că Leonardo a fost foarte interesat de anatomie încă din copilărie. Cu siguranță, ea, precum și o mare dorință de a ajuta omenirea, au contribuit la apariția acestei tehnologii în jurul anului 1495. Da Vinci a studiat corpul uman mult timp și a decis să-și creeze propriul prototip mecanic de persoană (se putea ridica și se putea așeza, își mișca brațele și gâtul), în mod natural, diferit de cyborgii moderni. Dar tocmai aceasta este sursa principală pentru îmbunătățiri ulterioare în robotică.
Acesta este un prototip de elicopter modern, care avea „lame” și dacă le oferii suficientă viteză, se genera presiunea aerodinamică, datorită căreia putea decola. Dacă era aer sub pale, elicea se ridica la o distanță suficient de mare, dar nu putea zbura singură. Șurubul trebuia să fie antrenat de oameni care se plimbau în jurul axei și împingeau pârghiile.
Orașul viitorului lui Leonardo da Vinci era o așezare cu mai multe niveluri, în care fiecare clădire avea un sistem individual de alimentare cu apă, similar celor existente acum. Crearea unui astfel de oraș a fost facilitată de ciuma furioasă, condițiile insalubre și murdăria din acea vreme. Leonardo a căutat să creeze un oraș în care să nu existe astfel de boli și care să fie potrivit pentru o viață confortabilă. Este interesant că după această invenție, printre alți oameni de știință au apărut diagrame ale orașelor similare, dar primatul îi aparține lui da Vinci.
Căruciorul autopropulsat este foarte asemănător și, de fapt, este strămoșul mașinii noastre. A fost inventat de da Vinci în așa fel încât să se poată mișca atât cu șofer, cât și fără - un fel de „mașină robot”. Din păcate, oamenii de știință nu au reușit să studieze în detaliu designul după care se mișca mașina, dar au făcut presupunerea că este un mecanism cu arc. Era ascuns în interiorul căruciorului propriu-zis; trebuia înfășurat cu mâna, după care arcul se desfășura și căruciorul se mișca.
Rezervor
Această invenție este considerată prototipul tancurilor moderne. Era o mașină de formă conică echipată cu tunuri de-a lungul perimetrului. S-ar putea deplasa folosind puterea musculară a unui echipaj de opt persoane. Cel mai probabil, era destinat să intimideze inamicul și nu să fie folosit ca armă militară serioasă.
Costumul de scafandru a fost inventat pentru sabotajul subacvatic. Pentru ca scafandrii să poată, îmbrăcați în această ținută, să deschidă fundul navelor inamice care navigau spre Veneția. Costumul era din piele. Scafandrii puteau respira folosind un tub flexibil de respirație făcut din bucăți de trestie atașate la sticle de vin sau un clopoțel plutitor la suprafață.
Leonardo da Vinci a propus asamblarea a 11 muschete pe o platformă dreptunghiulară, apoi plierea a trei platforme într-un triunghi și plasarea unui arbore în interior. S-a înțeles că în timp ce un rând de muschete trăgea, celelalte două se vor răci și se vor reîncărca. După cum știți, nu a fost construită nici una dintre invențiile lui Da Vinci pentru ucidere, dar dacă ar fi fost construită această mitralieră, ar fi fost extrem de distructivă pentru inamic.
Nu este un secret pentru nimeni că Leonardo da Vinci era interesat de tot ceea ce zboară, așa că inventatorul italian a dezvoltat un ornitopter, un dispozitiv cu care poți să te ridici în aer și să zbori ca o pasăre, batând aripi mecanice conduse de puterea musculară. Din punct de vedere al aerodinamicii, acest dispozitiv a avut mare succes și oamenii de știință au demonstrat că, dacă ar fi fost construit, o persoană chiar ar decola!
Paraşuta
În 1483, Leonardo da Vinci a desenat o schiță a unei parașute piramidale - un „cort” făcut din lenjerie amidonată care măsoară 12x12 coți. După cum a indicat el însuși, datorită acestui dispozitiv o persoană poate cădea de la orice înălțime fără a fi rănită. Lucrul surprinzător este că aceste calcule sunt apropiate de dimensiunile unei parașute moderne.
Poate cea mai mare invenție a lui Leonardo da Vinci este rulmentul. Acest mecanism este atât de mic încât pur și simplu nu îl observăm în viața de zi cu zi, dar este imposibil să ne imaginăm viața fără el! Rulmentul a făcut parte din majoritatea mecanismelor inventate de Leonardo; acesta stă la baza aproape tuturor mecanismelor în mișcare astăzi.
4-04-2017, 21:48
În era noastră a roboticii și a științei avansate, este greu de imaginat că o serie de mecanisme moderne au fost deja inventate în secolul al XV-lea. Autorul multor invenții este cel mai mare gânditor al Evului Mediu, Leonardo da Vinci. Studiindu-și desenele, inginerii sunt uimiți de precizia detaliilor, datorită cărora invențiile pot funcționa fără utilizarea electronicii, a materialelor combustibile sau a computerizării proceselor.
Un cărucior autopropulsat (prototipul unei mașini moderne), un elicopter, un tanc și acum, folosind desenele sale antice, pot fi construit și funcționa fără probleme.
O invenție pentru veacuri
Leonardo da Vinci a vorbit în mod repetat cu dezgust despre desfășurarea operațiunilor militare. Cu toate acestea, a acordat multă atenție creării de arme ucigașe mai avansate pe câmpul de luptă.
Din păcate, majoritatea acestor invenții nu au fost implementate, deși primesc recunoașterea cuvenită de la inginerii militari moderni. Cel mai faimos dintre ele este un tanc blindat pe roți sub formă de cupolă. Trebuia deservit de 8 persoane.
Potrivit inginerilor moderni, dacă acest design ar fi fost folosit în războaiele medievale, ar fi fost mult mai sângeroase.
Dar inventarea unui blocaj de roată pentru un pistol, care a fost înfășurat cu o cheie, a fost implementată în producția de pistoale în timpul vieții inventatorului. Acest mecanism a câștigat o popularitate deosebită și a fost folosit în muschete și pistoale în secolele următoare.
Pentru iubitorii de scuba diving
Invențiile lui Leonardo da Vinci în domeniul scufundărilor subacvatice au fost recunoscute de contemporanii săi și au supraviețuit până astăzi într-o formă neschimbată sau ușor îmbunătățită. Mulți oameni nici măcar nu realizează că un colac de salvare și aripioarele de înot au fost create de un om de știință genial.
Majoritatea oamenilor din secolul 21 cred că costumul de scafandru a fost creat de Yves Cousteau. Acest lucru este parțial adevărat. Dar înaintea lui, Leonardo da Vinci a făcut desene și descrieri ale echipamentelor de scufundări.
Pentru un scafandru medieval a fost destinat un costum din piele impermeabilă; el și-a pus pe cap o sferă de metal cu multe ferestre rotunde de sticlă pentru a vedea zona înconjurătoare. Alimentarea cu oxigen era asigurată de un tub care era atașat la sticle umplute cu aer pe spate.
Notă de la NASA
Marele inventator Leonardo da Vinci și-a pus amprenta pe robotică. Pe baza unui studiu al anatomiei cadavrelor morților, el a creat desene și a dezvoltat un prototip al unui om mecanic.
Se știe că robotul a fost proiectat și și-a găsit aplicația la curtea lui Lodovico Sforza, un admirator și patron al celebrului om de știință. A fost folosit pentru divertisment.
Robotul era îmbrăcat în armura unui cavaler. Putea să meargă, să stea în picioare și să-și miște fălcile. Din păcate, invenția nu a supraviețuit până în prezent. Se poate doar ghici despre capacitățile mecanismului.
Dar desenele supraviețuitoare din secolul al XV-lea i-au interesat pe dezvoltatorii modelelor moderne de roboți de recunoaștere planetară. Deși primul robot a fost condus de o combinație ingenioasă de rulmenți și roți dințate, NASA intenționează să folosească unele dintre ideile pentru dezvoltări destinate explorării spațiului.
Implementarea ideilor în construcția de poduri și în alte ramuri ale ingineriei
Evoluțiile lui Leonardo da Vinci în domeniul structurilor inginerești i-au interesat pe constructorii de poduri din secolul XXI. Pe baza unor desene antice, un pod pietonal de 100 de metri a fost construit și pus în funcțiune în 2001 în orașul norvegian As.
În timpul construcției, inginerii au deviat de la descrierea inițială doar de două ori. Podul lui Leonardo da Vinci este cu 246 de metri mai lung și a fost orientat către construcția din piatră. Structura încorporată este realizată din lemn.
Structura arhitecturală este o copie aproape exactă a proiectului podului, care a fost proiectat din ordinul sultanului turc Bayazet II. Era planificat să-l instaleze în Istanbul peste Cornul de Aur. Dar din motive necunoscute, domnitorul a refuzat să-și pună în aplicare planurile.
Podul modern Leonardo da Vinci servește ca trecere de pietoni la o înălțime de 8 m deasupra autostrăzii E-18, la 35 km sud de Oslo.
O altă invenție - un dispozitiv care comprimă aerul și este capabil să-l conducă prin țevi - și-a găsit aplicația în dezvoltarea sistemelor de ventilație. De asemenea, este folosit pentru a crea tiraj în furnalele înalte.
Contribuții la medicina modernă
Fără nicio educație specială în domeniul medicinei, bazându-se doar pe cunoștințe extinse ale anatomiei umane, Leonardo da Vinci a lăsat în urmă o moștenire folosită în chirurgia modernă.
Din timpul vieții omului de știință, s-au păstrat multe imagini foarte detaliate ale structurii anatomice a organelor umane ale omului de știință. Desenele sunt atât de detaliate încât amintesc mai mult de fotografiile realizate de tomografia modernă.
Pe baza uneia dintre lucrările lui Leonardo da Vinci, în secolul al XX-lea, chirurgii americani au efectuat o operație de succes pe inimă pentru a înlocui una dintre valvele organului.
Desenele mecanismelor celebrului inventator nu trec neobservate de oamenii de știință moderni. În prezent, pe baza acestora, se dezvoltă proiectarea unui robot chirurgical pentru efectuarea operațiilor. Dezvoltarea trebuie să aibă ultra-precizie, pe care un chirurg uman nu o posedă. Este planificat ca desenele din secolul al XV-lea să fie folosite pentru a crea noul produs.
Utilizarea unui robot chirurgical va reduce semnificativ leziunile în timpul operațiilor complexe, va reduce gradul de durere și va asigura reabilitarea rapidă a pacienților după operație. Miracolul operației va purta numele lui Leonardo da Vinci.
corespondent RIA VistaNews
Poate părea pur și simplu incredibil, dar multe dintre invențiile moderne pe care oamenii le folosesc în mod activ astăzi au văzut lumina zilei datorită lui Leonardo da Vinci. El a fost cel care, în secolul al XV-lea, a pus bazele roboticii și palentologiei, a inventat un elicopter, lentile de contact și multe altele. În recenzia noastră a 15 lucruri, a căror înfățișare umanitatea îi datorează marelui Leonardo.
1. Paleontologia este o știință creată de da Vinci
Este posibil ca Leonardo să fi fost prima persoană care a înregistrat descoperirea unei fosile rare numite „paleodictyon”, care arată ca un fagure hexagonal fosilizat. Chiar și astăzi, oamenii de știință încă încearcă să-și dea seama ce este. Leonardo a descris unele dintre primele idei moderne despre paleontologie încă din secolul al XV-lea.
2. Robotică
La sfârșitul secolului al XV-lea, Leonardo a proiectat ceea ce este considerat primul robot umanoid. Mașina avea o serie complexă de scripete și mecanisme cu arc care îi permiteau să-și ridice brațele și să le miște. El a dezvoltat, de asemenea, câțiva lei mecanici care puteau merge singuri, folosind mecanisme asemănătoare unui ceas care erau cu multe decenii înaintea timpului lor.
3. Parașuta
Leonardo a schițat ideea primei parașute pe marginile unuia dintre caietele sale încă din anii 1480. El a scris: „Dacă unei persoane i se dă o țesătură de in cauciucat de 11 metri lungime și lățime, atunci poate sări de la orice înălțime fără să se rănească deloc”. În 2000, un britanic a sărit dintr-un balon cu aer cald cu o parașută făcută din notițele lui Leonardo și a aterizat cu succes.
4. Elicopter
Cu mult înainte de a fi inventate mașinile zburătoare, Leonardo a venit cu ideea unui elicopter. În 2013, o echipă de ingineri canadieni a creat un elicopter cu pedale pe baza ideii lui Leonardo.
5. Telescop
Deși, probabil, Leonardo nu a creat niciodată telescoape, cu siguranță a recunoscut potențialul lentilelor și al oglinzilor în vizualizarea corpurilor cerești de pe pământ. Unul dintre caietele sale conține instrucțiuni pentru crearea a ceea ce seamănă mult cu un telescop reflectorizant: „Pentru a observa natura planetelor, trebuie făcută o oglindă concavă pe acoperiș. Imaginea reflectată de baza oglinzii va arăta suprafața planetei la o mărire mare.”
În 1509, Leonardo a schițat un model al modului în care puterea optică a ochiului ar putea fi schimbată. Dacă îți ții fața într-un vas cu apă, poți vedea mai clar pentru o vreme. El a sugerat că lentilele pline cu apă ar putea îmbunătăți vederea. Primele lentile au fost create abia în secolul al XIX-lea.
7. Scuba și scufundări
Jacques Cousteau este considerat părintele scufundărilor, dar Leonardo se gândea deja la costumele de neopină la începutul secolului al XVI-lea. El a propus o geamandură plutitoare din plută care să țină deasupra apei un tub de stuf, prin care aerul să curgă către scafandru. De asemenea, a venit cu o geantă de piele care ar putea păstra aer pentru un scafandru.
8. Psihologia freudiană
În 1916, Sigmund Freud a publicat o carte întreagă încercând să-l analizeze pe Leonardo pe baza biografiei sale. Freud l-a psihanalisat pe Leonardo, venind cu explicații ample pentru curiozitatea lui necruțătoare, priceperea artistică și comportamentul general.
9. Perspectivă artistică
Pictorul renascentist era obsedat de optică și perspectivă. El a dezvoltat o tehnică artistică care face lucrurile mai îndepărtate să pară mai neclare și a popularizat-o în pictura renascentist. Leonardo a dezvoltat multe tehnici artistice precum clarobscurul, contrastul dintre lumină și umbră și sfumato - amestecarea vopselelor în ulei pentru a estompa granițele dintre culori într-un tablou.
10. Anatomie
Pe lângă toate descoperirile sale referitoare la organele umane, Leonardo da Vinci a fost prima persoană care a descris cu exactitate forma coloanei vertebrale. El a descris o coloană vertebrală în formă de S și un sacru făcut din vertebre topite.
11. Stomatologie
Leonardo a fost prima persoană care a descris structura obișnuită a dinților din cavitatea bucală, detaliind numărul și structura rădăcinii acestora.
12. Chirurgie cardiacă
Leonardo era obsedat de studiul inimii. De-a lungul vieții, a disecat zeci de inimi umane pentru a afla cum funcționează. Cu un secol înainte de a descoperi că inima pompează sânge în tot corpul, Leonardo a înțeles importanța sa vitală pentru sistemul circulator. El a fost prima persoană care a descris boala coronariană și primul care a descris inima ca pe un mușchi.
13. Obstetrică
Multe dintre desenele lui Leonardo despre anatomia feminină sugerează în mod eronat asemănări între organele reproducătoare ale oamenilor și ale vacilor. Dar el a fost primul care a descris poziția unui făt în uterul unei femei, punând bazele unei mai bune înțelegeri a sarcinii și a nașterii.
14. Iluzie optică
Caietele lui Leonardo da Vinci conțin cele mai vechi exemple cunoscute de anamorfoză, un truc vizual în care o imagine apare distorsionată dintr-o perspectivă normală, dar pare normală dintr-o alta (cum ar fi o oglindă).
15. Cultura pop
„Omul Vitruvian” al lui Leonardo este unul dintre cele mai recunoscute desene din lume. Acest design a fost folosit literalmente peste tot - filme, emisiuni TV, tricouri etc.
Această listă va fi, de asemenea, o completare grozavă.
Leonardo da Vinci era convins că „o persoană care învinge rezistența aerului cu ajutorul unor mari aripi artificiale se poate ridica în aer”.
Convins că are dreptate, a început să dezvolte un aparat condus doar de puterea mușchilor unei persoane și care îi permitea să se înalțe în aer ca o pasăre. Există multe desene ale acestui „ornitotteri” inventat de Leonardo. Unele dintre ele înfățișează o persoană întinsă, care este pe cale să decoleze cu ajutorul unor mecanisme atașate de aripi; altele sunt propulsate înainte de un sistem mai avansat de șuruburi și scripete. Sunt și desene ale unui bărbat poziționat vertical într-o navă zburătoare, pe pedalele căreia le apăsa cu mâinile și picioarele.
Pentru a proiecta aripile „ornitotteri”, Leonardo a studiat anatomia aripii unei păsări, ținând cont de funcția și distribuția penelor acesteia. În timp ce observa zborul păsării, omul de știință a observat că își bate din aripi diferit atunci când plutește în aer, zboară înainte sau aterizează. Era interesat și de aripile membranoase ale liliecilor. Pe baza acestor observații, Leonardo a proiectat aripi uriașe concepute nu numai pentru a ridica o persoană în aer, ci și pentru a-l menține în zbor, datorită eleronanelor și balamalelor. El a intenționat să imite acrobațiile aeriene ale păsărilor, capacitatea lor de a conserva energia în zbor și ateriza cu acuratețe. Până la sfârșitul secolului al XV-lea, Leonardo era convins că poate realiza proiectul zborului mecanic. Cu toate acestea, el a fost îngrijorat de faptul că capacitățile mușchilor umani sunt limitate. Prin urmare, urma să folosească mecanismul arcului în loc de energia musculară, care ar oferi mișcare înainte. Prora nu a rezolvat însă problemele de autonomie în zbor care apar atunci când primăvara se desfășoară rapid.
Din 1503 până în 1506 Leonardo a fost ocupat cu cercetări în Toscana. Condițiile atmosferice, prezența sau absența vântului și fenomenele meteorologice și aerodinamice corespunzătoare l-au forțat să renunțe la vechea idee de „instrument” bazat pe baterea aripilor și să recunoască „zborul fără mișcarea aripilor”. ”
Observând modul în care păsările mari permit curenților de aer să le ridice și să le transporte în aer, Leonardo s-a gândit să echipeze o persoană cu aripi mari compuse care să-i permită să intre într-un curent de aer adecvat cu ajutorul unor mișcări simple ale corpului și fără a depune mult efort. . O persoană va pluti liber până când cade la pământ ca o „frunză uscată”.
Cercetările sistematice întreprinse de Leonardo la începutul secolului al XVI-lea l-au condus la necesitatea de a studia „calitatea și densitatea aerului”. În acest scop a proiectat instrumente hidroscopice. Leonardo a subliniat că legile aerodinamicii sunt similare cu legile hidrostaticii, adică știința apei este o imagine în oglindă a științei vântului, „pe care (știința vântului) o vom arăta prin mișcarea apei și această știință importantă. va fi un pas înainte în înțelegerea zborului păsărilor în aer.” .
De fapt, proiectarea dispozitivelor capabile să zboare a atras de multă vreme atenția omului. Pasiunea pentru modelarea aeronavelor, care pentru mulți începe cu zmee și avioane de hârtie, a fost acum realizată cu succes de producătorii de modele radiocontrolate. Modelele de avioane pot fi numite cu greu jucării, deoarece majoritatea participă la competiții serioase. Profesioniștii împart modelarea aeronavelor în amatori și sport, primul tip de hobby având cel mai mare număr de fani.
Ideea de zbor în lucrările lui Leonardo da Vinci
Dmitri Alekseevici Sobolev, Ph.D. Științe, Institutul de Istorie a Științelor Naturale și Tehnologiei care poartă numele. SI. Vavilova, RAS
Una dintre cele mai interesante pagini din lucrarea cu mai multe fațete a lui Leonardo da Vinci este cercetarea dedicată problemei zborului uman. Leonardo a fost primul om de știință care a studiat serios acest subiect. Manuscrisele sale conțin desene și scurte descrieri ale diferitelor avioane. A revenit la acest subiect de-a lungul carierei sale creative: primele proiecte de mașini zburătoare datează de la mijlocul anilor 80. al XV-lea, iar acestea din urmă datează din al doilea deceniu al secolului al XVI-lea.
Cele mai numeroase proiecte de dispozitive cu aripi care bat sunt ornitoptere. Acest lucru este destul de natural, deoarece pasărea a fost întotdeauna un model de urmat în stadiul incipient al dezvoltării aviației.
Primul design cunoscut al unei mașini zburătoare de către Leonardo da Vinci a fost proiectarea unui ornitopter, în care o persoană ar trebui să fie în poziție culcată (1485-1487) (Fig. 1). Pentru a bate aripile, trebuie să folosiți atât puterea brațelor, cât și a picioarelor „pilotului”. Axa aripii a fost poziționată în așa fel încât la deplasarea în jos, se deplasa simultan înapoi, creând, împreună cu forța de ridicare, forța înainte necesară zborului orizontal.
Leonardo nu numai că a oferit o scurtă descriere a designului, dar a oferit și recomandări privind testarea dispozitivului. El a scris: „Veți testa acest aparat peste lac și veți pune o blană lungă pe post de centură ca să nu vă înecați dacă cazi. De asemenea, este necesar ca coborârea aripilor să se facă cu forța ambelor picioare. în același timp, pentru a putea întârzia și echilibra, coborând o aripă mai repede decât cealaltă, uitându-te dacă este necesar, așa cum vezi că fac zmee și alte păsări. În plus, coborârea cu două picioare este întotdeauna mai puternică decât cu una.. Iar ridicarea aripilor ar trebui făcută cu forța unui arc sau, dacă vrei, cu mâna, sau chiar mai bine prin ridicarea picioarelor, asta e mai bine, pentru că atunci mâinile tale sunt mai libere” (Leonardo da Vinci. Lucrări alese de natură). ştiinţă.M. 1955. P. 605).
Pentru a controla altitudinea de zbor, da Vinci a propus un mecanism original constând dintr-o unitate de coadă orizontală mobilă conectată la un cerc pe capul unei persoane. Ridicând și coborând capul, testatorul trebuia, conform planului lui Leonardo, să ridice și să coboare suprafața cozii a ornitopterului (Fig. 2).
În efortul de a reduce efortul necesar pentru deplasarea aripilor, marele inventator italian a propus realizarea unor supape speciale din material pe suprafețele care clapă, care, atunci când aripa se mișcă în jos, să fie presate strâns pe plasa întinsă peste armătura aripii, iar în timpul cursa inversă s-ar deschide, permițând aerului să treacă liber. O idee similară a fost folosită ulterior de alți designeri de ornitopteri.
Altă opțiune ornitoptere, propus de Leonardo în aceiași ani, era un aparat în care o persoană trebuia să bată din aripi, ca un biciclist, rotindu-se cu picioarele roțile legate prin pârghii de structura de putere a aripilor (Fig. 3). În schița acestui dispozitiv, ceea ce atrage atenția este ceva asemănător unui clopoțel suspendat în fața feței „pilotului”. Cercetătorii încă dezbat despre ce ar putea fi. În opinia mea, acest dispozitiv este un pendul conceput pentru a indica poziția în spațiu. Se știe că în jurul anului 1485 omul de știință a realizat o schiță a unui astfel de dispozitiv (Fig. 4). Dacă este așa, atunci vedem primul desen al unui instrument de avion.
Cel mai faimos proiect este barca ornitopterică(Fig. 5). Datează din aproximativ 1487. Se pare că o persoană trebuia să stea sau să stea în barcă, mișcând pârghiile legate de aripi. O altă pârghie era destinată întoarcerii volanului orizontal, în formă de coadă de pasăre.
La sfârşitul anilor 1480. Leonardo da Vinci face un desen și o descriere a unei mașini zburătoare mari cu două perechi de aripi care bat (Fig. 6). Stând în ceva ca un castron, bărbatul și-a pus aripile în mișcare folosind un sistem de scripete. Interesant este că dispozitivul avea un tren de aterizare retractabil; suporturile puteau fi pliate în sus folosind porți și cabluri (Fig. 7).
Leonardo a explicat astfel conceptul noului său ornitopter: „Am decis că este mai bine să stai pe picioare decât să stai întins, pentru că dispozitivul nu se poate întoarce niciodată cu susul în jos... Creșterea și căderea mișcării [aripilor] vor fi se face prin coborârea și ridicarea ambelor picioare, ceea ce dă mare forță, iar brațele tale rămân libere. Dacă ar fi să stai întins, picioarele tale, la articulațiile tibiei, ar deveni foarte obosite..." (Leonardo da Vinci. Lucrări alese de ştiinţele naturii..P.606).
Acest raționament este, desigur, corect, dar totuși acest proiect ar trebui considerat unul dintre cele mai puțin reușite rezultate ale cercetării creative a lui Leonardo da Vinci. Dimensiunile foarte mari ale dispozitivului: anvergura aripilor - 40 de coți (aproximativ 16 m), înălțimea structurală - 25 de coți (10 m), transmisie complexă și grea - toate acestea au făcut șansele de a intra în aer și mai puțin realiste decât la ornitopterele anterioare. .
Se pare că, de-a lungul timpului, Leonardo însuși și-a dat seama de irealitatea planului său. Poate chiar a efectuat unele experimente, deoarece în notele sale 1485-1490. Există un desen al unui experiment pentru a determina forța de ridicare a unei aripi care bate (Fig. 8). Puțin mai târziu, a subliniat posibilitatea folosirii unui arc comprimat cu forță mare ca sursă de energie pentru mișcarea aripilor (Fig. 9). Când este extins, un arc puternic ar putea crea într-adevăr un mare impuls de forță, dar ar fi de foarte scurtă durată și, în cel mai bun caz, mașina ar putea să sară doar în sus.
Un indiciu pentru a ieși din acest impas a fost dat de un studiu amănunțit al mecanismului de zbor al păsărilor, de care savantul a devenit interesat la începutul secolelor XV-XVI. Observarea păsărilor l-a determinat la ideea corectă că împingerea principală în zbor este creată de părțile de capăt ale aripii. Ca urmare, chiar la sfârșitul secolului al XV-lea. Leonardo face un desen cu un design fundamental nou pentru un ornitopter - cu o aripă formată din două părți articulate (Fig. 10). Bataia trebuia efectuată de părțile exterioare, reprezentând aproximativ jumătate din suprafața totală a aripii. Această idee, care este primul pas în apariția conceptului de aeronavă cu aripă fixă - un avion, a găsit implementare practică în ultimul deceniu al secolului al XIX-lea. în experimentele celebrului pionier german al aviaţiei O. Lilienthal. Se știe că a încercat să zboare cu un planor, capetele aripii erau acționate de un motor atașat corpului său (Fig. 11).
Următorul pas în evoluția părerilor lui Leonardo cu privire la proiectarea unei mașini zburătoare este asociat cu studiul său asupra mecanismului de zbor planant al păsărilor. El a concluzionat: „...Când o pasăre este în vânt, poate sta pe ea fără să bată din aripi, deoarece același rol pe care îl îndeplinește aripa în raport cu aerul când aerul este nemișcat, îl îndeplinește aerul în mișcare. în raport cu aripile când aripile sunt staţionare” ( Leonardo da Vinci. Lucrări alese de ştiinţe naturale. P.497).
Pe baza acestui principiu, cunoscut astăzi drept principiul reversibilității mișcării, Leonardo ajunge la concluzia: nu o persoană ar trebui să împingă aerul cu aripile sale, ci vântul ar trebui să lovească aripile și să le ducă în aer, doar în timp ce mişcă o corabie cu pânze. Atunci pilotul mașinii zburătoare va trebui doar să mențină echilibrul folosind aripile. „Nu este nevoie de multă forță pentru a te susține și a se echilibra pe aripile cuiva și a le direcționa în calea vântului și a-ți controla cursul; mișcări mici ale aripilor sunt suficiente pentru asta”, scrie Leonardo da Vinci în 1505 (Giacomelly, R. . Aerodinamica lui Leonardo da Vinci // Aernautical Journal. 1930. Vol. 34. P. 1021)
Pe baza conceptului pe care l-a dezvoltat, omul de știință a decis să creeze un nou tip de aeronavă. Cel mai probabil, ar fi trebuit să fie fundamental diferit de ornitopterele din anii precedenți. Potrivit cercetătorului italian al lucrării lui Leonardo da Vinci, R. Giacomelli, ar fi putut fi un monoplan cu o anvergură a aripilor de aproximativ 18 m, proiectat pentru zbor în curenți de aer în creștere (în terminologia modernă, un planor plutitor). Aripile erau mobile, dar în comparație cu proiectele anterioare mobilitatea lor era foarte limitată și avea să servească doar pentru echilibrare (Giacomelly, R. Leonardo da Vinci e il volo meccanico // L "Aerotechnica. 1927. Nr. 8. P. 518-524). .).
„Păsarea artificială” cu echipaj trebuia să se lanseze din vârful Monte Cecheri (Muntele Lebedelor) în vecinătatea Florenței și, preluată de curenții verticali, să se ridice în aer. „Marea pasăre își va începe primul zbor din spatele lebedei sale gigantice, umplând universul de uimire, umplând toate scripturile cu faima ei și cu gloria veșnică în cuibul în care s-a născut”, a scris Leonardo da Vinci în Tratatul său despre Zborul păsărilor (1505). ) (Leonardo da Vinci. Lucrări alese de științe naturale. P.494).
Dar Italia nu era destinată să devină locul de naștere al plansului. Încărcat cu numeroase comenzi, Leonardo nu a putut începe niciodată să-și pună în aplicare ideea (sau nu a vrut - pentru el a fost întotdeauna mai interesant să genereze proiecte și postulate decât să le dea viață).
Cu puțin timp înainte de moartea sa, omul de știință a revenit din nou la gândurile despre deplasarea prin aer folosind o aripă fixă. Manuscrisul său, păstrat la Institutul Franței din Paris, conține un desen puțin cunoscut datând din 1510-1515. (Fig. 12). Înfățișează un bărbat care ține un avion cu mâinile și coboară prin aer și există o indicație a metodei de control: „Acest [om] se va deplasa la dreapta dacă își îndoaie brațul drept și își va îndrepta stânga; apoi deplasați-vă de la dreapta la stânga pe măsură ce își schimbă poziția mâinilor” (Gibbs-Smith, C. Aeronautica lui Leonardo da Vinci. Londra, 1967. P. 21.). Aparent, această idee a unui planor simplu echilibrat, sau, mai precis, o parașuta controlată, a apărut de la Leonardo ca urmare a observării căderii unei foi de hârtie în aer.
Vorbind despre cercetările lui Leonardo da Vinci în domeniul zborului, nu se poate să nu menționăm încă două proiecte de pionierat - proiectul parașutei și proiectul elicopterului. Ambele au fost făcute în anii 1480, în același timp cu primele propuneri de creare a ornitopterelor.
Leonardo a însoțit desenul unui bărbat coborând pe o parașută în formă de piramidă (Fig. 13) cu inscripția: „Dacă o persoană are un cort de in amidonat, de 12 coți lățime și 12 coți înălțime, se va putea arunca din orice înălțime mare fără pericol pentru sine” (Leonardo da Vinci. Lucrări alese de științe naturale. P. 615).
Imaginea familiară a elicopterului lui Leonardo da Vinci (Fig. 14) reprezintă primul proiect al unei aeronave care decolează vertical. Spre deosebire de elicopterele moderne cu elice cu pale, această mașină a trebuit să decoleze folosind binecunoscutul în secolul al XV-lea. Șurub arhimedian, cu un diametru de aproximativ 8 m. În ciuda faptului că șurubul trebuia deșurubat manual, Leonardo da Vinci a crezut în fezabilitatea proiectului său: „Eu spun că atunci când acest dispozitiv făcut cu șurub este bine făcut, adică din pânză, ai cărei pori sunt amidonați și se pune rapid în rotație [...] șurubul menționat este înșurubat în aer și se ridică.”
Ca toate primele propuneri, aceste proiecte erau încă imperfecte. Parașuta nu avea o gaură specială în partea superioară a baldachinului, oferind o traiectorie de coborâre stabilă, iar designul elicopterului nu a ținut cont de influența cuplului de reacție de la rotația elicei, care ar învârti structura situată dedesubt. , iar forma elicei era departe de cea mai bună. Dar ambele reprezintă totuși o previziune tehnică remarcabilă.
Ideile remarcabile ale lui Leonardo da Vinci au rămas necunoscute multă vreme, deoarece el nu a publicat rezultatele cercetărilor sale. În cele din urmă, ceea ce Leonardo a realizat de-a lungul mai multor decenii a durat de secole. Abia în secolul al XVIII-lea, încercările nereușite de a zbura prin baterea aripilor atașate la brațe și picioare au fost înlocuite de primele modele de aeronave cu o aripă fixă care generează portanță și aripi mici mobile pentru a crea forță înainte - Swedenborg (Suedia, 1716), Bauer (Germania, 1763), Keighley (Anglia, 1799). Zborurile pe planoare de echilibrare au început la sfârșitul secolului al XIX-lea, iar primele elicoptere au apărut abia în secolul al XX-lea.
O analiză a dezvoltării opiniilor cu privire la proiectarea unei aeronave cu aripi în lucrările lui Leonardo da Vinci și în lucrările pionierilor ulterioare ai aviației ne permite să tragem următoarea concluzie generală: contrar punctului de vedere comun al istoricilor aviației, ideea unei aeronave nu a apărut în sine ca un concept alternativ la ornitopter, ci a „crescut” din proiecte de dispozitive cu aripi batătoare printr-o serie de modele intermediare de jumătate de aeronavă, jumătate de ornitopter, autorul primului dintre care era marele Leonardo.
„ORNITOTTERO” vertical
Nevoia unei surse mai puternice de energie l-a condus pe Leonardo la ideea de a folosi toate părțile corpului uman în timpul zborului. Imaginea arată un bărbat care controlează mecanismele de alunecare nu numai cu ajutorul brațelor și picioarelor, ci și cu capul, care, potrivit lui Leonardo, „are o forță egală cu 200 de lire sterline”. Un bărbat stă în centrul unui vas imens, care este un vas cu diametrul de 12 m, echipat cu o scară (12 m). Aripile dispozitivului aveau o lățime de 24 m și o anvergură de 4,8 m. Pe acest dispozitiv, Leonardo intenționa să folosească două perechi de aripi, batându-se alternativ.
Elicopter
Acest desen este o imagine a „strămoșului” elicopterului modern. Raza elicei era de 4,8 m. Avea o margine metalica si o acoperire de in. Șurubul era acționat de oameni care se plimbau în jurul axei și împingeau pârghiile. A existat o altă modalitate de a porni elicea - a fost necesar să desfășurați rapid cablul de sub axă. „Cred că dacă acest mecanism cu șurub este bine făcut, adică din pânză amidonată (pentru a evita ruperea) și rotit rapid, atunci va găsi sprijin în aer și va zbura sus în aer.”
Hidroscop
Hidroscopul este un instrument inventat de Alberti. Era un simplu set de cântare cu o substanță hidroscopică (vată, burete etc.) și ceară care nu absorbea apa. Potrivit lui Leonardo, dispozitivul a fost folosit pentru a „afla calitatea și densitatea aerului și când va ploua”.
Contor de înclinare
Acest aparat este un pendul plasat în interiorul unui vas de sticlă (în formă de clopot), care servește la „direcționarea aparatului (aeronava) drept sau înclinat, după preferință, adică atunci când vrei să zbori drept, plasează mingea. în mijlocul cercului.” .
Studiu de echilibrare
Mișcările planorului în zbor erau controlate de aripi mobile și de echilibrarea pilotului: „o persoană trebuie să fie liberă de la talie în jos pentru a se putea echilibra, deși se află într-o barcă, și pentru ca centrul său de greutate. coincide cu centrul de greutate al întregii structuri și se echilibrează cu el”.
Studiu de echilibru
Omul de știință a efectuat un studiu al echilibrului planorului pentru a determina centrul de greutate al păsării. Nu există desene ale acestui planor, dar se știe că trebuie să fi fost construit din materiale ușoare: bambus și țesătură cu elemente de prindere și linii de tip din mătase brută sau piele specială. O structură înaltă din stuf în formă de cilindru sau paralelipiped a fost scoasă, aparent, prin curele din aripile foarte largi (de aproximativ 10 m lățime) ale acestui planor. În acest design, pilotul a fost situat mult mai jos decât aripile, ceea ce a creat echilibrul dispozitivului.
„ORNITOTTERO” înclinat
Acest desen este unul dintre cele mai cunoscute desene ale lui Leonardo: „A rotește aripa, B o întoarce cu o pârghie, C o coboară, D o ridică”. Un bărbat stă întins pe platformă: „Inima se află în acest loc”. Picioarele sunt filetate în etrieri în așa fel încât un picior ridică aripa, celălalt o coboară. Acesta este un avion în care o persoană prosternată întoarce pedalele care ridică și coboară aripile, îndoind și rotindu-le cu ajutorul frânghiilor și pârghiilor, adică. acest dispozitiv pare să „vâslească” prin aer.
Într-o altă variantă, „Ornitottero”, cele patru aripi erau conduse de mâinile și picioarele pilotului. Mâinile ridicau aripile cu ajutorul unei tobe, iar picioarele coborau pe rând câte o pereche de aripi. Astfel, ritmul aripilor s-a accelerat. Dispozitivul de pe spatele pilotului era controlat prin înfășurarea frânghiilor pe tobe și desfășurarea acestora.
Model "ORNITOTTERO"
Iată una dintre opțiunile „ORNITOTTERO”. Pilotul cu echipamentul pe spate era situat sub un semicerc metalic; miscarea aripilor a fost creata de miscarea picioarelor. Acest lucru a fost ajutat de mâinile care acţionează mânerele situate sub semicerc. Volanul a fost pus pe gâtul pilotului. Direcția de zbor a fost determinată prin întoarcerea capului.
Ornitopter
Fuzelajul are forma unei nave de pilot. Aparent, Leonardo s-a gândit la aer în aceiași termeni ca și la apă. Aripile uriașe (asemănătoare cu aripile de liliac) sunt antrenate de un sistem de șuruburi și piulițe. Ca și la bărci, era prevăzută o cârmă. Planul de coadă larg trebuie să fi fost menit să controleze înălțimea.
Imaginea nu arată un planor controlat de un pilot, ci un „hibrid” interesant. Pilotul atârnă vertical în centrul vehiculului, vârfurile aripilor au articulații care controlează vehiculul, iar o structură rigidă îl susține.
Ornitopter condus de primăvară
Convins că este imposibil să controlezi un astfel de dispozitiv folosind doar puterea mușchilor umani, Leonardo a oferit soluții alternative. De exemplu, a proiectat un dispozitiv cu un dispozitiv de pornire cu arc care își transferă energia către aripile „ornitottero” (în acest caz, vertical) în momentul în care arcul se îndreaptă. În lucrarea detaliată din stânga, Leonardo a descris un dispozitiv similar cu cele pe care le-a folosit în „mașina” sa și în unele mecanisme de ceas. Acest sistem a fost teoretic atât de înaintea timpului său încât a primit chiar numele „Avionul lui Leonardo”. În practică, s-a dovedit a fi imperfect din cauza necesității de a desfășura rapid arcul și a dificultăților de a-l derula în timpul zborului.
Paraşuta
„Dacă o persoană are o marchiză din țesătură groasă, fiecare parte a cărei lungime are 12 brațe și înălțimea este de 12, atunci poate sări de la orice înălțime semnificativă fără a se rupe.”
Zborul de pasăre
Datorită studiilor sistematice ale zborului păsărilor, Leonardo a decis să înlocuiască zborul cu aripile batătoare cu zborul planant. În jurul anului 1505, cartea sa „Codice sul Volo degli Uccelli” a fost finalizată (în prezent se află la Torino, în fosta Bibliotecă Regală). Aceste desene sunt din această carte.
Dispozitiv de măsurare a vitezei vântului
Era un alt tip de anemometru. A fost realizat din tuburi în formă de con și a fost folosit pentru a determina dacă vântul care rotește o roată era proporțional cu deschiderea de admisie a aerului în con, având în vedere intensitatea vântului identică.
Sistem de bretele pentru pârghii și conexiuni
Leonardo credea că aripile puteau fi ridicate și coborâte printr-un sistem de frânghii și scripete, antrenate de picioarele pilotului în etrieri și mâinile sale acționând mânerele. În timp ce se ridicau și coborau, aripile s-au îndoit și s-au îndreptat, de asemenea, folosind un sistem automat de tip, pârghii și conexiuni.
Coborâre la pământ „cu frunza uscată”
„O persoană se va întoarce la dreapta dacă își îndoaie brațul drept și își întinde stânga; schimbând aceste mișcări, se va întoarce de la dreapta la stânga.”
Anemometru
Imaginea prezintă un „anemometru cu plăci” sau „perie”, deoarece penele erau folosite în mod tradițional pentru a eșantiona vântul. Aparatul este o trestie gradata cu placi subtiri care se misca in functie de intensitatea vantului.
Aparatură verticală de decolare și aterizare
Leonardo a plănuit să plaseze un sistem de scări retractabile pe „ornitottero” vertical. Natura i-a servit drept exemplu: „Uită-te la iuteșul de piatră, care stă pe pământ și nu poate decola din cauza picioarelor scurte; iar când este în zbor, scoate o scară, așa cum se arată în a doua imagine de sus. ... așa trebuie să decolezi din avion; aceste scări servesc drept picioare...”. Referitor la aterizare, el a scris: „Aceste cârlige (pene concave – vezi detalii din dreapta), care sunt prinse de baza scărilor, servesc aceluiași scop ca vârfurile degetelor de la picioare ale celui care sare pe ele, fără a-i tot corpul fiind zdruncinat de ea." de parcă ar fi sărit în tocuri."
