Proiecte de viitor în desenele lui Leonardo da Vinci

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-16 16:15

Sunt activitati la care te poti rasfata fara sa regreti timpul petrecut si in beneficiul mintii. De exemplu, să ne uităm la desenele și schițele lui Leonardo da Vinci - „schițe vii” ale ideilor și proiectelor sale originale, care par a fi nenumărate.

În desenele maestrului, putem recunoaște cu ușurință invențiile familiare nouă (și pentru oamenii Renașterii - inovatoare): de la schiuri nautice și costum de scafandru la o parașută și un planor. Multe dintre ideile lui au rămas „în proiect”: sub formă de imagini pe hârtie a tot felul de mecanisme, dispozitive și clădiri. Aceste desene sunt un depozit de încredere al ideilor și cercetărilor autorilor. Ele vă permit să priviți laboratorul de creație al lui da Vinci, să faceți cunoștință cu metoda lui de lucru și să urmați șirul gândirii, cum a stabilit și a rezolvat, pas cu pas, probleme tehnice complexe, de construcție și alte probleme.

Istoria descoperirilor și invențiilor mărturisește faptul că mai devreme sau mai târziu idei utile sunt aduse în minte și puse în practică. Un exemplu izbitor al modului în care se întâmplă acest lucru este munca științifică și tehnică a lui Leonardo da Vinci. Cercetător și inventator înnăscut, a lucrat în primul rând cu idei: pe unele le-a generat el însuși, pe altele pe care le-a împrumutat și dezvoltat, în timp ce le-a căutat mereu aplicare practică.

Mai întâi, Leonardo a întocmit un plan de soluție: a făcut o schiță a structurii viitoare, reflectând ideea generală. Apoi a studiat cu atenție detaliile, a desenat schițe și le-a oferit comentarii. Și, în cele din urmă, am asamblat toate părțile într-un singur întreg - o ilustrație completă gata făcută. După cum a remarcat unul dintre cercetătorii operei artistului, multe dintre schițele sale sunt „gânduri neterminate despre metode și mijloace”. Într-adevăr, studiind aceste desene și desene, uneori este necesar să ne gândim la detaliile și detaliile care lipsesc sau omise în mod deliberat de da Vinci. Dar unii dintre ei sunt atât de verificați și exacti, încât chiar și după cinci secole limba lor este de înțeles fără cuvinte. Conform desenelor moștenite de generațiile viitoare de către genialul designer și inventator, meșterii moderni au putut realiza modele de lucru ale diferitelor dispozitive.

Iată o schiță a turnului cetății (Fig. 1)

În stânga acesteia este o diagramă a unuia dintre detaliile importante ale clădirii - o scară în spirală. Designul său amintește de celebrul șurub al lui Arhimede, lipsesc doar treptele! Aruncă o privire mai atentă la desen și vei descoperi designul uimitor al arhitectului Leonardo. Scara sa este dublă: pe o parte a acesteia puteți urca în turn, iar pe cealaltă - coborâți fără să vă ciocniți sau chiar să vă vedeți. Traiectoriile ambelor părți ale scării sunt linii spiralate care nu se intersectează (curbe spațiale care se răsucesc în jurul unui suport vertical - un stâlp rotund în centrul structurii). Fiecare parte a scării are propria intrare și ieșire, iar modelul său este o suprafață în spirală, așa-numita elicoid. La o scară adevărată, treptele sunt în formă de evantai în jurul stâlpului.

O scară dublă în spirală împodobește castelul regal din Chambord din Franța. Construcția sa a început în 1519, la scurt timp după moartea lui Leonardo. După cum știți, și-a petrecut ultimii ani ai vieții în această țară, la curtea lui Francisc I, patronul său, și a fost primul artist, inginer și arhitect regal. Nu se știe cu siguranță dacă Leonardo a participat la proiectarea grandiosului castel. Chiar dacă nu, spun experții, creatorii săi au folosit ideile lui da Vinci din desenele artistului. Este probabil ca alegerea arhitecților să fi fost influențată de schița sa (Fig. 1), realizată la sfârșitul anilor 1480. În Chambord sunt 77 de scări, inclusiv mai multe scări în spirală, dar numai aceasta a devenit adevărata ei atracție.

Sunt cunoscute și alte scări duble spiralate. Cele mai vechi dintre ele au fost ridicate în catedralele europene în secolele XIV-XV, dar sunt inferioare scărilor din castelul Chambord nu numai ca dimensiune și decor, ci și prin simplitatea și originalitatea designului - nimeni nu poate izola complet. părți ale scării duble în spirală una de cealaltă până când Leonardo a reușit sau nu i-a venit în minte.

În 1527, arhitectul italian Antonio da Sangallo cel Tânăr a aplicat aceeași idee. Din ordinul Papei Clement al VII-lea, acesta a început construcția unui imens turn de apă - fântâna Sf. Patrick (foto sus) - în orașul Orvieto în caz de asediu și privarea de acces la sursele externe de apă. Aici, accesul la apă din fundul fântânii era asigurat de două intrări opuse, care duceau la scări spiralate autonome: o trăsură era coborâtă pentru a aduce apă, iar cealaltă era folosită pentru a o ridica. Iluminarea clădirii era naturală: lumina pătrundea prin numeroasele ferestre arcuite din pereții turnului.

Leonardo da Vinci are și compoziții arhitecturale mai complexe ale scărilor. Una dintre ele este ca un labirint tridimensional cu multe intrări și ieșiri. Aruncă o privire la următoarea schiță (fig. 2)

Puteți vedea dintr-o dată patru scări exterioare neconectate între ele, „răucindu-se” în jurul unui stâlp pătrat masiv, în care, poate, este ascuns un fel de dispozitiv de ridicare. Cu o ușurință uimitoare, artistul combină arhitectura și geometria spațiului, combină linii și forme și creează imagini complete și structuri autonome.

Da Vinci a găsit o altă utilizare interesantă a dublei helix. L-a folosit la construirea unui aparat de respirație sub apă (Fig. 3).

Aceasta este o versiune îmbunătățită a tubului de respirație folosit de scafandrii antici. Aparatul este format dintr-un flotor cu cupolă plutitoare de protecție, o mască, furtunuri de respirație și o supapă care controlează funcționarea acestora, împiedicând pătrunderea apei. Furtunul este alcătuit din mai multe tuburi de stuf conectate prin inserții din material impermeabil, iar în interiorul acestuia se află arcuri duble - un element elastic compact care, pe de o parte, împiedică contractarea și pierderea materialului, iar pe de altă parte., face furtunul flexibil.

vezi și articolul Fotografii de Leonardo da Vinci

Leonardo a fost unul dintre primii care a folosit o suprafață elicoidală în proiectarea elicei - partea principală cu care aeronava se putea ridica vertical în aer dacă era posibil să dezvolte corect elicea și, în același timp, să facă față ei. instabilitate în timpul ridicării. Vorbim despre o mișcare elicoidală complexă (rotație în jurul unei axe fixe și transfer paralel de-a lungul acesteia, efectuate simultan), dar deja în raport cu mecanica zborului.

Elicea lui Leonardo da Vinci (Fig. 4) este considerată prototipul rotorului principal modern, iar el însuși este inventatorul elicopterului sau, așa cum se numește în Rusia, elicopterul. Apropo, cuvântul „elicopter” este legat de cuvântul „elicoid” și provine din cuvintele grecești ëλικου (spirală, șurub) și πτεoóν (aripă). A apărut abia în anii 1860, la aproape patru secole de la realizarea acestui desen.

Da Vinci ar fi putut foarte bine să împrumute ideea unei „lansări” pentru designul său de la o „placă turnantă zburătoare” - o jucărie din China antică. Era o tijă cu un șurub cu pene de pasăre la capăt. Era tors cu mâna sau cu ajutorul unui fir înfășurat pe o tijă și eliberat. Versiunea modernă este un elicopter primitiv „zboară” (Fig. 5), este ușor să-l faci singur.

Dar forma elicei da Vinci a putut alege observând rotația elicei lui Arhimede (Fig. 6).

Inginerul Leonardo, în general, a încercat de mai multe ori să adapteze această invenție ingenioasă a savantului grec antic la diferite mecanisme. De exemplu, l-am folosit ca parte a unei mașini hidraulice. Sau ca elemente ale unei mașini cu mișcare perpetuă (era o construcție din două șuruburi de diametre diferite: unul câte unul, apa a urcat, iar celălalt a coborât la nivelul inițial). Dar apoi Leonardo a abandonat această aventură inutilă și a venit cu o aplicație mai interesantă și mai utilă pentru șurubul lui Arhimede.

Leonardo nu a considerat designul său ca pe un avion, ci a investigat cum funcționează. Căuta secretul zborului în natură, care creează forme optime care îndeplinesc anumite funcții: a urmărit mult timp „mașini vii” – păsările care plutesc liber pe cer, și-au descris mișcările. În schițele sale există o traiectorie a unei păsări care se ridică în sus (Fig. 7), care este o curbă elicoidală.

Aparate echipate cu aripi artificiale și capabile să se ridice în aer datorită forței musculare a unei persoane (ornitopteri sau muște) - acesta este ceea ce l-a interesat cel mai mult pe Leonardo (apropo, primul care a încercat să pună în aplicare această idee a fost abil maestru Daedalus, eroul mitologiei antice). Da Vinci a revenit în mod repetat la rezolvarea acestei probleme. Fără succes. Drept urmare, a decis să reproducă cel mai simplu mod de a zbura păsările - a venit cu un planor care se avântă din cauza curenților de aer. În timp ce investiga problema zborului, el a fost interesat literalmente de orice, chiar și de un fleac precum sunetul făcut de aripile unei muște! Și acesta a fost, se pare, întregul Leonardo - cel mai mare geniu al Renașterii, „cel mai nesățios om curios al tuturor timpurilor”, așa cum a spus unul dintre biografii săi.

Elicea, căreia Leonardo i-a dat forma unui elicoid, este menționată în faimosul său tratat Despre zbor. Conform descrierii, șurubul ar trebui să aibă o margine metalică și o acoperire de pânză, iar tuburile lungi și subțiri vor servi drept cadru pentru pânză. Și apoi da Vinci adaugă: „Poți să-ți faci singur un mic model de hârtie, a cărui axă, dintr-o foaie subțire de fier, răsucită cu forță și care, la eliberare, face să se rotească șurubul”. Ei bine, atunci gândiți-vă singur… Judecând după detaliile de design, șurubul ar putea fi rotit cu ajutorul pârghiilor atașate axului. Sau un mecanism cu arc l-ar putea „porni”. Ce este un izvor? Da, aceeași spirală, realizată din metal, capabilă să acumuleze și să dea energie.

Desenul elicei este unul dintre cele mai faimoase din colecția de lucrări a lui Leonardo dedicată problemei zborului. A fost studiat atât de amatori, cât și de specialiști: oameni de știință, designeri, ingineri, inventatori. Niciunul dintre modelele pe care le-au construit nu a putut decola singur, fără motor. Dar altceva este mult mai important. Schița lui Da Vinci conținea o idee neprețuită, iar secole mai târziu, alți inventatori și oameni de știință au creat o adevărată mașină de zbor.

În general, Leonardo are multe invenții utile pe seama lui, nerevendicate la vremea lui, uitate de mult timp și apoi inventate din nou.

Detalii pentru curioși

O linie elicoidală este o curbă descrisă de un punct care se deplasează cu o viteză constantă de-a lungul generatricei unui cilindru atunci când acesta se rotește uniform în jurul axei sale. Această curbă intersectează toate generatoarele la unghiuri egale. Dacă pe o foaie de hârtie desenăm mai multe linii drepte paralele în unghi față de latura sa mai mare, la aceeași distanță una de cealaltă, apoi rulăm hârtia într-un cilindru, conectând cele două laturi mai mici, atunci pe suprafața sa vom vedea un linie elicoidală: cea din dreapta, dacă, privită de jos, se răsucește în sens invers acelor de ceasornic, sau stânga - dacă este răsucită în sens opus.

Când rotația în jurul unei axe fixe cu transfer simultan de-a lungul acesteia este efectuată nu printr-un punct, ci printr-o linie, ea descrie o suprafață elicoidală în spațiu. Deci, un segment care alunecă cu un capăt de-a lungul unei linii elicoidale și cu celălalt de-a lungul axei cilindrului, descrie un elicoid (din grecescul ελικος - spirală, gir).

Un helix cilindric se poate deplasa de-a lungul ei înșiși. Acesta definește calea cea mai scurtă între două puncte de generatrice diferite de pe suprafața cilindrului. Elicoidul are proprietăți similare. Alunecă singur și are o zonă minimă pentru o anumită limită exterioară. Simplitate, flexibilitate, dinamism, „economie” - datorită acestor proprietăți, formele șuruburilor sunt larg răspândite în natură (amintiți-vă cel puțin „dubla helix” a moleculelor de ADN și a plantelor cățărătoare) și sunt utilizate pe scară largă în practică, în special în tehnologie (de la un arc și un tirbușon la un șurub de tocat carne și elice).

Rotorul principal este o elice cu o axă verticală de rotație - sursa ridicării elicopterului. Cu ajutorul acestuia, se efectuează controlul zborului și aterizarea aparatului. Ideea de a folosi o elice rotativă pentru zboruri a apărut din cele mai vechi timpuri și a fost populară în Europa în Evul Mediu. Designul în sine avea „lame” și arăta ca o elice.