Historien känner till många lysande uppfinnare som tack vare sin okonventionella syn på enkla saker kunde förändra mänskligt liv en gång för alla. En sådan person är Leonardo da Vinci. Han uppfann mer än 100 användbara och nödvändiga anordningar för mänskligt liv. Vi kommer att titta på de 7 mest intressanta uppfinningarna av Da Vinci.
Pansarstridsvagn
Denna uppfinning är en av de mest ovanliga, särskilt för Leonardo, eftersom han helt enkelt inte kunde stå ut med krig. Han ville inte skapa en pansarstridsvagn, men han var tvungen, eftersom det var en begäran från en mycket inflytelserik man vid den tiden som hette Ludovico Sforz (hertig av Milano).
Till utseendet liknade tanken mycket en sköldpadda med ett system av kugghjul. Denna struktur skyddades på alla sidor av 36 kanoner. Själva stridsvagnen kunde lätt rymma cirka 8 soldater, som skyddades av kraftiga yttre pansar i trä. Varje kanon skulle lätt kunna orsaka betydande skada på fienden med ett skott.
Nyligen märkte experter att Leonardo da Vincis teckning hade ett stort fel. Faktum är att hjulen utformade för att flytta den pansarstridsvagnar framåt snurrade i olika riktningar med hjulen utformade för att röra sig bakåt, så stridsvagnen skulle helt enkelt stå stilla. Många tror att den store uppfinnaren gjorde ett sådant förbiseende medvetet, eftersom... ville inte att tanken skulle användas för militära ändamål.
Robotisk enhet
Denna uppfinning anses vara den mest ovanliga och fantastiska bland alla uppfinningar skapade av Leonardo. För att förverkliga sin nästa briljanta idé hade han svårt. Uppfinnaren började studera anatomi och skar till och med upp människolik för att ta reda på hur rörelseapparaten fungerar. Efter en tid upptäckte han att våra ben styrs av muskler. Efter detta föreslog Da Vinci att en liknande mekanism skulle kunna användas av teknik.
Till skillnad från många andra uppfinningar, som förblev i form av en idé, satte Leonardo fortfarande ihop en robot. Men den användes uteslutande för att underhålla publiken vid hertigen av Milanos fester.
Idag är det få som vet vad den tiden var, men om vi förlitar oss på ritningarna kan vi anta att han lätt kunde sitta, röra armarna och till och med gå som en riktig person. Grunden för denna uppfinning var ett enkelt system av remskivor och kugghjul.
Fallskärm
På 1400-talet funderade folk allvarligt på att skapa en enhet som skulle hjälpa dem att flyga. De kom på olika metoder för att förverkliga denna omhuldade dröm. Alla försök misslyckades, förutom försöket från den store Leonardo Da Vinci, som avbildade en teckning av en riktig fallskärm.
Han antog att fallskärmen måste vara i form av en pyramid och helt sydd av vanligt tyg. Till ritningen bifogades en beskrivning om att hans uppfinning skulle tillåta honom att hoppa från vilken höjd som helst och sedan förbli i säkerhet.
Nyligen gjorde ingenjörer en fallskärm enligt Da Vincis ritningar, och det visade sig faktiskt vara effektivt.
Clean City-projektet
När Leonardo bodde i Milano var nästan hela Europa uppslukat av en fruktansvärd sjukdom - pesten. Detta fick honom att fundera på att bygga en sanitär och ren stad.
Han designade stad uppdelad i flera nivåer, i vilka ohälsosamma förhållanden hålls till ett minimum. Staden var tänkt att ha ett nätverk av kanaler för att snabbt ta bort allt avfall.
Tyvärr kröntes hans idé inte med stor framgång, på grund av det faktum att han inte kunde hitta en person som skulle vara en investerare i byggandet av en sådan stad.
Maskingevär
Vapnen som da Vinci skapade liknar inte alls de moderna. Denna maskingevär var inte kapabel att blixtsnabbt avfyra kulor från samma pipa, men den kunde lätt avfyra salvor mycket snabbt.
Maskingevärsmekanismen är ganska enkel. Det var nödvändigt att ta 11 musköter och fästa dem på brädan parallellt. Sedan veks 3 sådana brädor för att bilda en liksidig triangel. Ett skaft placerades i mitten så att strukturen lätt kunde roteras. Således, de första 11 musköterna avfyrade medan de andra laddade om.
Dykardräkt
I slutet av 1400-talet uppfann Leonardo da Vinci en dykardräkt för att skicka soldater till botten av hamnen så att de kunde slå tillbaka attacker från fientliga fartyg och skada deras bottnar. Idag verkar denna idé väldigt enkel att genomföra, men vid Leonardos tid verkade den orealistisk.
Mekanismen enligt denna uppfinning var anordnad enligt följande. Luft kom in i den vattentäta dräkten från en speciell klocka. Själva kostymen var av läder. Dykare var också tvungna att bära tunga masker med hål i för att se var de skulle simma. Tack vare Da Vincis insatser kunde dykare hålla sig på djupet ganska länge.
Självgående vagn
En självgående vagn, enligt många experter, övervägs den första bilen i mänsklighetens historia.
Ritningarna som gjordes av Leonardo beskriver inte helt den interna mekanismen för denna enhet, och därför var moderna ingenjörer tvungna att tänka länge och hårt på hur allt fungerade. De kom fram till att vagnen drevs av en fjädermekanism. Samma fjädrar var gömda i höljet och kunde lätt lindas upp, som en klockmekanism, och sedan börjar vagnen röra sig framåt när fjädern lindas upp.
Leonardo da Vinci (15 april 1452 – 2 maj 1519) var en av de mest kända italienska konstnärerna, uppfinnarna, arkitekterna och författarna under renässansen. Idag är gallerier, museer, institut, restauranger och till och med några märken uppkallade efter honom. Det är sant vad de säger: "Om en person är begåvad, då är han begåvad i allt," detta är uttrycket som passar Leonardo da Vinci. Idag vill vi presentera en lista över de tio största och mest fantastiska uppfinningarna av Leonardo da Vinci, för vilka han blev känd.
Det är känt att Leonardo var mycket intresserad av anatomi från barndomen. Visst var det hon, liksom en stor önskan att hjälpa mänskligheten, som bidrog till framväxten av denna teknik runt 1495. Da Vinci studerade människokroppen under lång tid och bestämde sig för att skapa sin egen mekaniska prototyp av en person (han kunde resa sig och sitta ner, röra sina armar och nacke), naturligtvis annorlunda än moderna cyborgs. Men det är just detta som är den primära källan till ytterligare förbättringar inom robotik.
Detta är en prototyp av en modern helikopter, som hade "blad" och om du gav dem tillräcklig hastighet genererades aerodynamiskt tryck, tack vare vilket det kunde lyfta. Om det fanns luft under bladen steg propellern till ett tillräckligt stort avstånd, men kunde inte flyga på egen hand. Skruven måste drivas av folk som gick runt axeln och tryckte på spakarna.
Leonardo da Vincis framtidsstad var en bosättning i flera nivåer, där varje byggnad hade ett individuellt vattenförsörjningssystem, liknande de som finns nu. Skapandet av en sådan stad underlättades av den rasande pesten, ohälsosamma förhållanden och smuts på den tiden. Leonardo försökte skapa en stad där det inte skulle finnas några sådana sjukdomar och som skulle vara lämplig för ett bekvämt boende. Det är intressant att efter denna uppfinning dök diagram över liknande städer upp bland andra forskare, men företrädet tillhör da Vinci.
Den självgående vagnen är väldigt lik, och är faktiskt förfadern till vår bil. Den uppfanns av da Vinci på ett sådant sätt att den kunde röra sig både med och utan förare - en slags "robotbil". Tyvärr kunde forskarna inte i detalj studera designen med vilken bilen rörde sig, men de antog att det var en fjädermekanism. Den var gömd inuti själva vagnen, den fick lindas upp för hand, varefter fjädern skulle varva ner och vagnen röra sig.
Tank
Denna uppfinning anses vara prototypen för moderna tankar. Det var en konisk maskin utrustad med kanoner längs omkretsen. Kunde röra sig med den muskelkraft som en besättning på åtta personer har. Troligtvis var det tänkt att skrämma fienden, och inte för att användas som ett allvarligt militärt vapen.
Dykardräkten uppfanns för undervattenssabotage. Så att dykare kunde, iklädda denna klädsel, öppna botten på fiendens fartyg som seglade till Venedig. Kostymen var gjord av läder. Dykare kunde andas med hjälp av ett flexibelt andningsrör gjord av vassbitar fästa på vinflaskor eller en flytande klocka på ytan.
Leonardo da Vinci föreslog att sätta ihop 11 musköter på en rektangulär plattform, sedan vika tre plattformar till en triangel och placera ett skaft inuti. Det var förstått att medan en rad med musköter sköt, skulle de andra två svalna och ladda om. Som ni vet byggdes inte en av Da Vincis uppfinningar för att döda, men om denna maskingevär hade byggts hade den varit extremt destruktiv för fienden.
Det är ingen hemlighet att Leonardo da Vinci var intresserad av allt som flyger, så den italienska uppfinnaren utvecklade en ornithopter, en anordning med vilken du kan stiga upp i luften och flyga som en fågel, flaxande mekaniska vingar som drivs av muskelkraft. Ur aerodynamisk synvinkel var denna enhet mycket framgångsrik och forskare bevisade att om den hade byggts, skulle en person faktiskt lyfta!
Fallskärm
1483 ritade Leonardo da Vinci en skiss av en pyramidformad fallskärm - ett "tält" gjort av stärkt linne som mätte 12x12 alnar. Som han själv indikerade, tack vare denna enhet kunde en person falla från vilken höjd som helst utan att bli skadad. Det överraskande är att dessa beräkningar ligger nära dimensionerna hos en modern fallskärm.
Den kanske största uppfinningen av Leonardo da Vinci är lagret. Denna mekanism är så liten att vi helt enkelt inte märker den i vardagen, men det är omöjligt att föreställa sig vårt liv utan den! Lagret var en del av de flesta av Leonardos uppfunna mekanismer; det är grunden för nästan alla rörliga mekanismer idag.
4-04-2017, 21:48
I vår tid av robotik och avancerad vetenskap är det svårt att föreställa sig att ett antal moderna mekanismer uppfanns redan på 1400-talet. Författaren till många uppfinningar är medeltidens största tänkare, Leonardo da Vinci. Genom att studera hans ritningar blir ingenjörer förvånade över precisionen i detaljerna, tack vare vilka uppfinningar kan fungera utan användning av elektronik, bränslematerial eller datorisering av processer.
En självgående vagn (prototypen av en modern bil), en helikopter, en tank, och nu, med hjälp av hans gamla ritningar, kan byggas och fungera felfritt.
En uppfinning för tiderna
Leonardo da Vinci talade upprepade gånger med avsky om genomförandet av militära operationer. Han ägnade dock mycket uppmärksamhet åt att skapa mer avancerade dödande vapen på slagfältet.
Tyvärr implementerades inte de flesta av dessa uppfinningar, även om de får vederbörligt erkännande från moderna militäringenjörer. Den mest kända av dem är en pansarstridsvagn på hjul i form av en kupol. Den fick serveras av 8 personer.
Enligt moderna ingenjörer, om denna design hade använts i medeltida krig, skulle de ha varit mycket blodigare.
Men uppfinningen av ett hjullås för en pistol, som lindades upp med en nyckel, implementerades i tillverkningen av handeldvapen under uppfinnarens livstid. Denna mekanism blev särskilt populär och användes i musköter och pistoler under efterföljande århundraden.
För älskare av dykning
Leonardo da Vincis uppfinningar inom området undervattensdykning kändes igen av hans samtida och har överlevt till denna dag i oförändrad eller något förbättrad form. Många människor inser inte ens att en livboj och simfenor skapades av en briljant vetenskapsman.
De flesta på 2000-talet tror att dykardräkten skapades av Yves Cousteau. Detta är delvis sant. Men före honom gjorde Leonardo da Vinci ritningar och beskrivningar av dykutrustning.
För en medeltida dykare var en kostym gjord av vattentätt läder avsedd, han satte en metallkula med många runda glasfönster på huvudet för att se det omgivande området. Tillförseln av syre tillhandahölls av ett rör som fästes på luftfyllda flaskor på baksidan.
Notis från NASA
Den store uppfinnaren Leonardo da Vinci satte sin prägel på robotik. Baserat på en studie av anatomin hos de dödas lik skapade han ritningar och utvecklade en prototyp av en mekanisk man.
Det är känt att roboten designades och hittade sin tillämpning vid Lodovico Sforzas domstol, en beundrare och beskyddare av den berömda vetenskapsmannen. Den användes för underhållning.
Roboten var klädd i rustning av en riddare. Han kunde gå, sitta upp och röra käkarna. Tyvärr har uppfinningen inte överlevt till denna dag. Man kan bara gissa om mekanismens kapacitet.
Men de överlevande ritningarna från 1400-talet intresserade utvecklarna av moderna modeller av planetariska spaningsrobotar. Även om den första roboten drevs av en genialisk kombination av lager och växlar, planerar NASA att använda några av idéerna för utveckling avsedda för rymdutforskning.
Implementering av idéer inom brobyggen och andra teknikgrenar
Leonardo da Vincis utveckling inom området tekniska strukturer intresserade brobyggare under 2000-talet. Baserat på gamla ritningar byggdes en 100 meter lång gångbro och togs i drift 2001 i den norska staden As.
Under konstruktionen avvek ingenjörerna från den ursprungliga beskrivningen endast två gånger. Leonardo da Vincis bro är 246 meter längre och var orienterad mot stenkonstruktion. Den förkroppsligade strukturen är gjord av trä.
Den arkitektoniska strukturen är en nästan exakt kopia av broprojektet, som ritades på order av den turkiske sultanen Bayazet II. Det var planerat att installera det i Istanbul över Gyllene hornet. Men av okända anledningar vägrade härskaren att genomföra sina planer.
Den moderna Leonardo da Vinci-bron fungerar som ett övergångsställe på en höjd av 8 m över motorvägen E-18, 35 km söder om Oslo.
En annan uppfinning - en anordning som komprimerar luft och kan driva den genom rör - har funnit sin tillämpning i utvecklingen av ventilationssystem. Det används också för att skapa drag i masugnar.
Bidrag till modern medicin
Utan någon speciell utbildning inom medicinområdet, bara att förlita sig på omfattande kunskap om mänsklig anatomi, lämnade Leonardo da Vinci efter sig ett arv som används inom modern kirurgi.
Från tidpunkten för forskarens liv har många mycket detaljerade bilder av den anatomiska strukturen hos forskarens mänskliga organ bevarats. Ritningarna är så detaljerade att de mer påminner om fotografier tagna med modern tomografi.
Baserat på ett av Leonardo da Vincis verk utförde amerikanska kirurger på 1900-talet en framgångsrik hjärtoperation för att ersätta en av organets klaffar.
Ritningarna av den berömda uppfinnarens mekanismer går inte obemärkt förbi av moderna vetenskapsmän. För närvarande, baserat på dem, utvecklas designen av en kirurgisk robot för att utföra operationer. Utvecklingen måste ha ultraprecision, vilket en mänsklig kirurg inte besitter. Det är planerat att ritningar från 1400-talet ska användas för att skapa den nya produkten.
Användningen av en operationsrobot kommer avsevärt att minska skadorna under komplexa operationer, minska graden av smärta och säkerställa snabb rehabilitering av patienter efter operationen. Operationens mirakel kommer att döpas efter Leonardo da Vinci.
RIA VistaNews korrespondent
Det kan tyckas helt enkelt otroligt, men många av de moderna uppfinningar som människor aktivt använder idag såg dagens ljus tack vare Leonardo da Vinci. Det var han som redan på 1400-talet lade grunden för robotik och palentologi, uppfann en helikopter, kontaktlinser och mycket mer. I vår recension av 15 saker, vars utseende mänskligheten är skyldig den store Leonardo.
1. Paleontologi är en vetenskap skapad av da Vinci
Leonardo kan ha varit den första personen som registrerade upptäckten av ett sällsynt fossil som heter "paleodictyon", som ser ut som en sexkantig fossiliserad bikaka. Än idag försöker forskare fortfarande ta reda på vad det är. Leonardo beskrev några av de första moderna idéerna om paleontologi redan på 1400-talet.
2. Robotik
I slutet av 1400-talet designade Leonardo vad som anses vara den första humanoida roboten. Maskinen hade en komplex serie av remskivor och fjädermekanismer som gjorde att den kunde lyfta armarna och flytta dem. Han utvecklade också flera mekaniska lejon som kunde gå på egen hand, med hjälp av klockliknande mekanismer som var många decennier före sin tid.
3. Fallskärm
Leonardo skissade idén till den första fallskärmen i marginalen på en av sina anteckningsböcker redan på 1480-talet. Han skrev: "Om en person får gummerat linnetyg 11 meter långt och brett, då kan han hoppa från vilken höjd som helst utan att skadas alls." År 2000 hoppade en britt ut ur en luftballong med en fallskärm gjord av Leonardos anteckningar och landade framgångsrikt.
4. Helikopter
Långt innan flygmaskiner uppfanns kom Leonardo på idén om en helikopter. 2013 skapade ett team av kanadensiska ingenjörer en pedaldriven helikopter baserad på Leonardos idé.
5. Teleskop
Även om Leonardo förmodligen aldrig skapade teleskop, kände han verkligen igen potentialen hos linser och speglar när han tittade på himlakroppar från jorden. En av hans anteckningsböcker innehåller instruktioner för att skapa vad som låter mycket som ett reflekterande teleskop: "För att observera planeternas natur bör en konkav spegel göras på taket. Bilden som reflekteras av spegelns bas visar planetens yta i hög förstoring."
1509 skissade Leonardo ut en modell av hur ögats optiska kraft kunde förändras. Om du håller ansiktet i en skål med vatten kan du se tydligare ett tag. Han föreslog att linser fyllda med vatten kunde förbättra synen. De första linserna skapades först på 1800-talet.
7. Dykning och dykning
Jacques Cousteau anses vara dykningens fader, men Leonardo tänkte redan på våtdräkter i början av 1500-talet. Han föreslog en flytande korkboj som skulle hålla ett vassrör ovanför vattnet, genom vilket luft skulle strömma till dykaren. Han kom också på en läderväska som kunde hålla luft för en dykare.
8. Freudiansk psykologi
1916 publicerade Sigmund Freud en hel bok som försökte analysera Leonardo baserat på hans biografi. Freud psykoanalyserade Leonardo och kom med omfattande förklaringar för hans obevekliga nyfikenhet, konstnärliga skicklighet och allmänna beteende.
9. Konstnärligt perspektiv
Renässansmålaren var besatt av optik och perspektiv. Han utvecklade en konstnärlig teknik som gör att saker och ting mer avlägset verkar suddigare, och populariserade den i renässansmålning. Leonardo utvecklade många konstnärliga tekniker som chiaroscuro, kontrasten mellan ljus och skugga, och sfumato - blanda oljefärger för att sudda ut gränserna mellan färger i en målning.
10. Anatomi
Förutom alla sina upptäckter angående mänskliga organ, var Leonardo da Vinci den första personen som exakt beskrev ryggradens form. Han avbildade en S-formad ryggrad och korsbenet gjorda av sammansmälta kotor.
11. Tandvård
Leonardo var den första personen som skildrade den vanliga strukturen av tänder i munhålan, med detaljer om deras antal och rotstruktur.
12. Hjärtkirurgi
Leonardo var besatt av att studera hjärtat. Under loppet av sitt liv dissekerade han dussintals mänskliga hjärtan för att ta reda på hur de fungerade. Ett sekel innan Leonardo upptäckte att hjärtat pumpar blod genom hela kroppen, förstod Leonardo dess avgörande betydelse för cirkulationssystemet. Han var den första personen som beskrev kranskärlssjukdom, och den första som beskrev hjärtat som en muskel.
13. Obstetrik
Många av Leonardos teckningar av kvinnlig anatomi antyder felaktigt likheter mellan människors och kors reproduktionsorgan. Men han var den första som avbildade fostrets position i en kvinnas livmoder, vilket lade grunden för en bättre förståelse av graviditet och förlossning.
14. Optisk illusion
Leonardo da Vincis anteckningsböcker innehåller de tidigaste kända exemplen på anamorfos, ett visuellt trick där en bild verkar förvrängd ur ett normalt perspektiv men verkar normal från en annan (som en spegel).
15. Popkultur
Leonardos "Vitruvian Man" är en av de mest igenkännliga teckningarna i världen. Denna design har använts bokstavligen överallt - filmer, TV-program, t-shirts, etc.
Den här listan kommer också att vara ett bra tillägg.
Leonardo da Vinci var övertygad om att "en person som övervinner luftmotstånd med hjälp av stora konstgjorda vingar kan stiga upp i luften."
Övertygad om att han hade rätt började han utveckla en apparat som endast drivs av kraften från en persons muskler och lät honom sväva i luften som en fågel. Det finns många teckningar av denna "ornitotteri" som uppfunnits av Leonardo. Några av dem föreställer en liggande person, som är på väg att lyfta med hjälp av mekanismer fästa på vingarna; andra drivs framåt av ett mer avancerat system av skruvar och remskivor. Det finns också ritningar av en man placerad vertikalt i ett flygande skepp, på vars pedaler han tryckte med händer och fötter.
För att designa "ornitotteri"-vingarna studerade Leonardo anatomin hos en fågelvinge, med hänsyn till funktionen och fördelningen av dess fjädrar. Medan han observerade fågelns flygning märkte forskaren att den slår med vingarna annorlunda när den svävar i luften, flyger framåt eller landar. Han var också intresserad av fladdermössens hinniga vingar. Baserat på dessa observationer designade Leonardo enorma vingar designade inte bara för att lyfta en person i luften, utan också för att hålla honom i flykt, tack vare skevroder och gångjärn. Han hade för avsikt att imitera fåglarnas luftakrobatik, deras förmåga att spara energi under flygning och landning exakt. Fram till slutet av 1400-talet var Leonardo övertygad om att han kunde genomföra projektet med mekanisk flygning. Han var dock oroad över det faktum att förmågan hos mänskliga muskler är begränsade. Därför tänkte han använda bågmekanismen istället för muskelenergi, vilket skulle ge rörelse framåt. Fören löste dock inte de problem med autonomi under flygning som uppstår när våren lindas upp snabbt.
Från 1503 till 1506 var Leonardo upptagen med forskning i Toscana. Atmosfäriska förhållanden, närvaron eller frånvaron av vind, och motsvarande meteorologiska och aerodynamiska fenomen tvingade honom att överge sin gamla idé om ett "instrument" baserat på vingslag, och att känna igen "flygning utan vingrörelser". ”
När han observerade hur stora fåglar tillåter luftströmmar att plocka upp dem och bära dem i luften, tänkte Leonardo på att utrusta en person med stora sammansatta vingar som skulle göra det möjligt för honom att komma in i en lämplig luftström med hjälp av enkla kroppsrörelser och utan att lägga ner mycket ansträngning . En person kommer att flyta fritt tills han faller till marken som ett "torrt löv".
Systematisk forskning utförd av Leonardo i början av 1500-talet ledde honom till behovet av att studera "luftens kvalitet och täthet." För detta ändamål designade han hydroskopiska instrument. Leonardo betonade att aerodynamikens lagar liknar hydrostatikens lagar, det vill säga vetenskapen om vatten är en spegelbild av vetenskapen om vind, "som (vetenskapen om vinden) vi kommer att visa genom vattnets rörelse och denna viktiga vetenskap. kommer att vara ett steg framåt i förståelsen av fågelflyg i luften.” .
I själva verket har designen av enheter som kan flyga länge tilldragit sig mänsklig uppmärksamhet. Passionen för flygplansmodellering, som för många börjar med drakar och pappersflygplan, har nu framgångsrikt förverkligats av tillverkare av radiostyrda modeller. Modellflygplan kan knappast kallas leksaker, eftersom de flesta av dem deltar i seriösa tävlingar. Proffs delar upp flygplansmodellering i amatör och sport, där den första typen av hobby har det största antalet fans.
Idén om flygning i Leonardo da Vincis verk
Dmitry Alekseevich Sobolev, Ph.D. Sciences, Institute of History of Natural Science and Technology uppkallad efter. SI. Vavilova, RAS
En av de mest intressanta sidorna i Leonardo da Vincis mångfacetterade arbete är forskning ägnad åt problemet med mänsklig flykt. Leonardo var den första vetenskapsmannen som på allvar studerade detta ämne. Hans manuskript innehåller ritningar och korta beskrivningar av olika flygplan. Han återvände till detta ämne under hela sin kreativa karriär: de första projekten med flygmaskiner går tillbaka till mitten av 80-talet. XV-talet, och det senare är från det andra decenniet av XVI-talet.
De mest talrika projekten av enheter med flaxande vingar är ornithoptrar. Detta är ganska naturligt, eftersom fågeln alltid var förebilden i det tidiga skedet av flygutvecklingen.
Den första kända designen av en flygmaskin av Leonardo da Vinci var designen av en ornithopter, där en person skulle vara i liggande position (1485-1487) (Fig. 1). För att klappa vingarna måste du använda både styrkan i armarna och benen på "piloten". Vingaxeln var placerad på ett sådant sätt att när den rörde sig nedåt, rörde den sig samtidigt bakåt, vilket tillsammans med lyftkraften skapade den kraft framåt som krävs för horisontell flygning.
Leonardo gav inte bara en kort beskrivning av designen, utan gav också rekommendationer om att testa enheten. Han skrev: "Du kommer att testa den här enheten över sjön och ta på dig en lång päls som ett bälte så att du inte drunknar om du faller. Det är också nödvändigt att sänkningen av vingarna görs med styrkan av båda benen samtidigt, så att du kan fördröja och balansera, sänka den ena vingen snabbare än den andra, titta om det behövs, precis som du ser drakar och andra fåglar göra. Dessutom är sänkning med två ben alltid kraftfullare än med ett.. . Och att höja vingarna bör göras med kraften från en fjäder eller, om du vill, för hand, eller ännu bättre genom att lyfta benen, det är bättre, för då är dina händer friare" (Leonardo da Vinci. Utvalda verk av naturliga vetenskap. M. 1955. S. 605).
För att kontrollera flyghöjden föreslog da Vinci en originalmekanism bestående av en rörlig horisontell svansenhet kopplad till en båge på en persons huvud. Genom att höja och sänka sitt huvud fick testaren, enligt Leonardos plan, höja och sänka ornithopterns svansyta (fig. 2).
I ett försök att minska den ansträngning som krävs för att flytta vingarna, föreslog den store italienska uppfinnaren att man skulle tillverka speciella tygventiler på de flaxande ytorna, som, när vingen rör sig nedåt, skulle pressas hårt mot nätet som sträckts över vingförstärkningen, och under det omvända slaget skulle öppnas och låta luften passera fritt. En liknande idé användes senare av andra ornithopterdesigners.
Ett annat alternativ ornithoptera, föreslog av Leonardo samma år, var en apparat där en person var tvungen att vifta med vingarna, som en cyklist, roterande med fötterna hjul kopplade med spakar till vingarnas kraftstruktur (Fig. 3). I skissen av den här enheten är det som väcker uppmärksamhet något som liknar en klocka upphängd framför "pilotens" ansikte. Forskare diskuterar fortfarande vad det kan vara. Enligt min åsikt är den här enheten en pendel utformad för att indikera position i rymden. Det är känt att vetenskapsmannen omkring 1485 gjorde en skiss av en sådan anordning (fig. 4). Om det är så ser vi den första ritningen av ett flygplansinstrument.
Det mest kända projektet är ornithopterbåt(Fig. 5). Det är från omkring 1487. Tydligen var en person tvungen att sitta eller stå i båten och flytta spakar kopplade till vingarna. En annan spak var avsedd för att vrida den horisontella ratten, formad som en fågelsvans.
I slutet av 1480-talet. Leonardo da Vinci gör en ritning och beskrivning av en stor flygmaskin med två par flaxande vingar (Fig. 6). Stående i något som liknar en skål, satte mannen sina vingar i rörelse med hjälp av ett system av remskivor. Intressant nog hade enheten ett infällbart landningsställ; stöden kunde vikas uppåt med hjälp av grindar och kablar (fig. 7).
Leonardo förklarade konceptet med sin nya ornithopter så här: "Jag bestämde mig för att det är bättre att stå på fötterna än att ligga platt, för enheten kan aldrig vändas upp och ner... Uppgången och fallet för rörelsen [av vingarna] kommer att vara görs genom att sänka och höja båda benen, vilket ger stor styrka, och dina armar förblir fria. Om du var tvungen att ligga platt, skulle dina ben, vid smalbenslederna, bli väldigt trötta..." (Leonardo da Vinci. Utvalda verk av naturvetenskap..P.606).
Detta resonemang är naturligtvis korrekt, men ändå bör detta projekt betraktas som ett av de minst framgångsrika resultaten av Leonardo da Vincis kreativa forskning. Anordningens mycket stora dimensioner: vingspann - 40 alnar (ca 16 m), strukturell höjd - 25 alnar (10 m), komplex och tung transmission - allt detta gjorde chanserna att komma upp i luften ännu mindre realistiska än med tidigare ornithoptrar .
Tydligen insåg Leonardo själv med tiden det overkliga i sin plan. Kanske genomförde han till och med några experiment, eftersom i sina anteckningar 1485-1490. Det finns en ritning av ett experiment för att bestämma lyftkraften hos en flaxande vinge (Fig. 8). Lite senare påpekade han möjligheten att använda en med stor kraft sammanpressad båge som energikälla för vingars rörelse (fig. 9). När den sträcks ut kunde en kraftfull båge verkligen skapa en stor kraftimpuls, men den skulle vara mycket kortlivad, och i bästa fall kunde maskinen bara hoppa uppåt.
Ett tips för att komma ur detta dödläge gavs av en grundlig studie av mekanismen för fågelflyg, som vetenskapsmannen blev intresserad av vid 1400- och 1500-talets början. Observation av fåglar fick honom till den korrekta idén att huvuddraget under flygningen skapas av änddelarna av vingen. Som ett resultat, i slutet av 1400-talet. Leonardo gör en ritning av en i grunden ny design för en ornithopter - med en vinge som består av två ledade delar (fig. 10). Flappningen måste utföras av de yttre delarna, som utgör ungefär hälften av den totala vingytan. Denna idé, som är det första steget i framväxten av konceptet med ett flygplan med fast vingar - ett flygplan, fann praktisk implementering under 1800-talets sista decennium. i den berömda tyska flygpionjären O. Lilienthals experiment. Det är känt att han försökte flyga med ett segelflygplan, ändarna på vingen drevs av en motor fäst vid hans kropp (bild 11).
Nästa steg i utvecklingen av Leonardos åsikter om designen av en flygande maskin är förknippad med hans studie av mekanismen för att sväva och glida fåglar. Han avslutade: "...När en fågel är i vinden kan den stanna på den utan att flaxa med vingarna, eftersom samma roll som vingen utför i förhållande till luften när luften är stilla, utförs av den rörliga luften i förhållande till vingarna när vingarna är stationära” ( Leonardo da Vinci. Utvalda verk av naturvetenskap. S.497).
Baserat på denna princip, idag känd som principen för reversibilitet av rörelse, kommer Leonardo till slutsatsen: det är inte en person som ska trycka luften med sina vingar, utan vinden ska träffa vingarna och bära dem i luften, bara när han flyttar ett segelfartyg. Då behöver piloten på den flygande maskinen bara hålla balansen med vingarna. "Det krävs inte mycket styrka att stödja sig själv och balansera på sina vingar och rikta dem in i vindarnas väg och kontrollera sin kurs; små rörelser av vingarna räcker för detta", skriver Leonardo da Vinci 1505 (Giacomelly, R. . Leonardo da Vincis aerodynamik // Aernautical Journal. 1930. Vol. 34. P. 1021)
Baserat på konceptet han utvecklade bestämde sig forskaren för att skapa en ny typ av flygplan. Troligtvis borde den ha varit fundamentalt annorlunda än tidigare års ornithoptrar. Enligt den italienske forskaren av Leonardo da Vincis verk, R. Giacomelli, kunde det ha varit ett monoplan med ett vingspann på cirka 18 m, designat för flygning i stigande luftströmmar (i modern terminologi, ett skyhögt glidflygplan). Vingarna var rörliga, men jämfört med tidigare projekt var deras rörlighet mycket begränsad och skulle bara fungera för balansering (Giacomelly, R. Leonardo da Vinci e il volo meccanico // L "Aerotechnica. 1927. No. 8. P. 518-524 .).
Den bemannade "konstgjorda fågeln" var tänkt att skjuta upp från toppen av Monte Cecheri (Svanberget) i närheten av Florens och, plockad upp av vertikala strömmar, stiga upp i luften. "Den stora fågeln kommer att börja sin första flykt från ryggen på sin gigantiska svan, fylla universum med häpnad, fylla alla skrifter med sin berömmelse och evig härlighet till boet där den föddes", skrev Leonardo da Vinci i sin avhandling om fåglarnas flykt (1505). ) (Leonardo da Vinci. Utvalda naturvetenskapliga verk. P.494).
Men Italien var inte avsett att bli segelflygets födelseplats. Laddad med många beställningar kunde Leonardo aldrig börja implementera sin idé (eller ville inte - för honom var det alltid mer intressant att generera projekt och postulat än att förverkliga dem).
Strax före sin död återgick vetenskapsmannen återigen till tankar om att röra sig genom luften med hjälp av en fast vinge. Hans manuskript, som förvaras vid Institutionen för Frankrike i Paris, innehåller en föga känd teckning från 1510-1515. (Fig. 12). Den föreställer en man som håller ett plan med händerna och går ner genom luften, och det finns en indikation på kontrollmetoden: "Denna [man] kommer att röra sig åt höger om han böjer sin högra arm och rätar ut sin vänstra; och kommer att flytta sedan från höger till vänster när han byter positionshand" (Gibbs-Smith, C. Leonardo da Vinci's aeronautics. London, 1967. P. 21.). Tydligen, denna idé om ett enkelt balanserat segelflygplan, eller, närmare bestämt, en kontrollerad fallskärm, uppstod från Leonardo som ett resultat av att observera ett pappersark fallande i luften.
På tal om Leonardo da Vincis forskning inom flygområdet kan man inte undgå att nämna ytterligare två banbrytande projekt - fallskärmsprojektet och helikopterprojektet. Båda gjordes på 1480-talet, samtidigt som de första förslagen till skapandet av ornithoptrar.
Leonardo åtföljde teckningen av en man som gick ner i en pyramidformad fallskärm (Fig. 13) med inskriptionen: ”Om en person har ett tält av stärkt linne, 12 alnar brett och 12 alnar högt, kommer han att kunna kasta sig från någon stor höjd utan fara för honom själv” (Leonardo da Vinci. Utvalda naturvetenskapliga verk. S. 615).
Den välbekanta bilden av Leonardo da Vincis helikopter (fig. 14) representerar det första projektet av ett vertikalt lyftande flygplan. Till skillnad från moderna helikoptrar med en bladpropeller, var denna maskin tvungen att lyfta med den välkända på 1400-talet. Arkimedeansk skruv, med en diameter på cirka 8 m. Trots att skruven måste skruvas loss för hand, trodde Leonardo da Vinci på genomförbarheten av sitt projekt: ”Jag säger att när den här enheten gjord av en skruv är välgjord, det vill säga från duk, vars porer är stärkta och snabbt sätts i rotation [...] nämnda skruv skruvas upp i luften och stiger upp."
Liksom alla första förslag var dessa projekt fortfarande ofullkomliga. Fallskärmen hade inget speciellt hål i toppen av kapellet, vilket gav en stabil nedstigningsbana, och helikopterdesignen tog inte hänsyn till påverkan av reaktionsvridmomentet från propellerns rotation, vilket skulle snurra strukturen som ligger nedanför , och formen på propellern var långt ifrån den bästa. Men de representerar båda en anmärkningsvärd teknisk framsynthet ändå.
Leonardo da Vincis anmärkningsvärda idéer förblev okända under lång tid, eftersom han inte publicerade resultaten av sin forskning. Det som Leonardo uppnådde under flera decennier drog ut på tiden i århundraden. Först på 1700-talet ersattes misslyckade försök att flyga genom att flaxa vingar fästa vid armar och ben av de första designerna av flygplan med en fast vinge som genererade lyftkraft och små rörliga vingar för att skapa kraft framåt - Swedenborg (Sverige, 1716), Bauer (Tyskland, 1763), Keighley (England, 1799). Flygningar på balanserande segelflygplan började i slutet av 1800-talet och de första helikoptrarna dök upp först på 1900-talet.
En analys av utvecklingen av åsikter om designen av ett bevingat flygplan i verk av Leonardo da Vinci och i verk av efterföljande flygpionjärer tillåter oss att dra följande allmänna slutsats: i motsats till den vanliga synpunkten bland flyghistoriker, Idén om ett flygplan uppstod inte i sig själv som ett alternativt koncept till ornithoptern, utan "växte" från projekt av enheter med flaxande vingar genom en serie mellandesigner av halvflygplan, halvornithopter, författaren till den första varav den store Leonardo.
Vertikal "ORNITOTTERO"
Behovet av en kraftfullare energikälla ledde Leonardo till idén att använda alla delar av människokroppen under flygning. Bilden visar en man som styr glidmekanismer inte bara med hjälp av sina armar och ben, utan också med huvudet, som, enligt Leonardo, "har en kraft lika med 200 pund." En man står i mitten av ett enormt kärl, som är en skål med en diameter på 12 m, utrustad med en stege (12 m). Anordningens vingar hade en bredd på 24 m och en spännvidd på 4,8 m. På denna anordning hade Leonardo för avsikt att använda två par vingar, flaxande växelvis.
Helikopter
Denna ritning är en bild av "förfadern" till den moderna helikoptern. Propellerns radie var 4,8 m. Den hade en metallkant och ett linneöverdrag. Skruven drevs av människor som gick runt axeln och tryckte på spakarna. Det fanns ett annat sätt att starta propellern - det var nödvändigt att snabbt linda upp kabeln under axeln. "Jag tror att om den här skruvmekanismen är välgjord, det vill säga gjord av stärkt linne (för att undvika att rivas) och snabbt snurras, så kommer den att hitta stöd i luften och flyga högt upp i luften."
Hydroskop
Hydroskopet är ett instrument som uppfunnits av Alberti. Det var en enkel uppsättning vågar med ett hydroskopiskt ämne (bomull, svamp etc.) och vax som inte absorberade vatten. Enligt Leonardo användes enheten för att "ta reda på luftens kvalitet och täthet och när det skulle regna."
Lutningsmätare
Denna anordning är en pendel placerad inuti ett glaskärl (i form av en klocka), som tjänar till att "rikta apparaten (flygplanet) rakt eller lutande, som du föredrar, det vill säga när du vill flyga rakt, placera bollen i mitten av cirkeln.” .
Balanseringsstudie
Segelflygplanets rörelser under flygning styrdes av rörliga vingar och pilotens balansering: ”en person måste vara fri från midjan och nedåt så att han kan balansera sig, fastän han är i en båt, och så att hans tyngdpunkt sammanfaller med tyngdpunkten för hela strukturen och är balanserad med honom".
Jämviktsstudie
Forskaren genomförde en studie av glidflygplanets balans för att bestämma fågelns tyngdpunkt. Det finns inga ritningar på detta glidflygplan, men det är känt att det måste ha byggts av lättviktsmaterial: bambu och tyg med fästen och draglinor av råsilke eller specialläder. En hög struktur gjord av vass i form av en cylinder eller parallellepiped drogs uppenbarligen ut med remmar från de mycket breda (cirka 10 m breda) vingarna på detta glidflygplan. I denna design var piloten belägen mycket lägre än vingarna, vilket skapade balansen i enheten.
Liggande "ORNITOTTERO"
Denna teckning är en av Leonardos mest kända teckningar: "A roterar vingen, B vrider den med en spak, C sänker den, D höjer den." En man ligger utsträckt på perrongen: "Hjärtat ligger på denna plats." Benen är gängade i stigbyglar på ett sådant sätt att det ena benet höjer vingen, det andra sänker den. Det här är ett flygplan i vilket en prostraterad person vrider på pedaler som höjer och sänker vingarna, böjer och roterar dem med hjälp av rep och spakar, d.v.s. den här enheten verkar "rodda" genom luften.
I en annan variant, "Ornitottero", drevs de fyra vingarna av pilotens händer och fötter. Händerna höjde vingarna med hjälp av en trumma, och benen sänkte ett par vingar i tur och ordning. Således accelererade rytmen av de flaxande vingarna. Anordningen på pilotens rygg styrdes genom att linorna lindades på trummorna och lindades av dem.
Modell "ORNITOTTERO"
Här är ett av alternativen "ORNITOTTERO". Piloten med utrustningen på ryggen var placerad under en metallhalvcirkel; vingarnas rörelse skapades av benens rörelse. Detta hjälptes av att händerna manövrerade handtagen under halvcirkeln. Ratten var placerad på pilotens nacke. Flygriktningen bestämdes genom att vrida på huvudet.
Ornithopter
Flygkroppen är formad som en lotsbåt. Tydligen tänkte Leonardo på luft på samma sätt som på vatten. De enorma vingarna (liknar fladdermusvingarna) drivs av ett system av skruvar och muttrar. Som på båtar fanns ett roder. Det breda stjärtplanet ska ha varit avsett att styra höjden.
Bilden visar inte ett segelflygplan som styrs av en pilot, utan en intressant "hybrid". Piloten hänger vertikalt i mitten av fordonet, vingspetsarna har leder som styr fordonet och en stel struktur stöder den.
Fjäderdriven ornithopter
Leonardo var övertygad om att det var omöjligt att styra en sådan enhet med bara kraften från mänskliga muskler, och gav alternativa lösningar. Till exempel designade han en enhet med en fjäderstartanordning som överför sin energi till vingarna på "ornitottero" (i det här fallet vertikalt) i det ögonblick som fjädern rätas ut. I det detaljerade arbetet till vänster avbildade Leonardo en enhet som liknar dem han använde i sin "bil" och i vissa klockmekanismer. Detta system var teoretiskt så före sin tid att det till och med fick namnet "Leonardos flygplan." I praktiken visade sig den vara ofullkomlig på grund av behovet av att snabbt varva ner fjädern och svårigheterna att spola tillbaka den under flygningen.
Fallskärm
"Om en person har en markis gjord av tjockt tyg, vars sida är 12 armlängder och höjden är 12, då kan han hoppa från vilken höjd som helst utan att gå sönder."
Fågelflyg
Tack vare systematiska studier av fågelflyg bestämde sig Leonardo för att ersätta flygning med flaxande vingar med glidflygning. Omkring 1505 blev hans bok "Codice sul Volo degli Uccelli" färdig (den finns för närvarande i Turin, i det tidigare kungliga biblioteket). Dessa teckningar är från denna bok.
Vindhastighetsmätare
Det fanns en annan typ av vindmätare. Den var gjord av konformade rör och användes för att avgöra om vinden som vred ett hjul var proportionell mot luftintagsöppningen i konen, givet identisk vindintensitet.
System av hängslen för spakar och anslutningar
Leonardo trodde att vingarna kunde höjas och sänkas av ett system av rep och remskivor, drivna av pilotens ben i stigbyglar och hans händer som styr handtagen. Medan de stiger och sjunker böjdes och rätades vingarna också ut med hjälp av ett automatiskt system med stänger, spakar och anslutningar.
Nedstigning till marken "med ett torrt löv"
"En person kommer att vända sig åt höger om han böjer sin högra arm och sträcker ut sin vänstra; genom att ändra dessa rörelser kommer han att vända sig från höger till vänster."
Vindmätare
Bilden visar en "plåtanemometer" eller "borste", eftersom fjädrar traditionellt användes för att prova vinden. Enheten är en graderad vass med tunna plattor som rör sig beroende på vindens intensitet.
Vertikal start- och landningsapparat
Leonardo planerade att placera ett system med infällbara trappor på den vertikala "ornitottero". Naturen tjänade som ett exempel för honom: "titta på den snabba stenen, som satt på marken och inte kan lyfta på grund av sina korta ben; och när den flyger, dra ut en stege, som visas på den andra bilden ovanifrån ... så här måste du lyfta från planet, dessa trappor fungerar som ben...". Angående landning skrev han: "Dessa krokar (konkava kilar - se detaljer till höger), som är fästa vid basen av stegarna, tjänar samma syfte som tåspetsarna på den som hoppar på dem, utan att hans hela kroppen skakas av det." som om han hoppade i hälarna."
