Леонардо да Вінчі по праву посідає одне з перших місць серед винахідників усіх віків та народів. Він зумів передбачити і зумовити перебіг багатьох винаходів і думав так, що це розходилося із загальноприйнятими тоді нормами та підходами. У цій статті ви дізнаєтеся, що винайшов Леонардо да Вінчі. Ми постараємося дати весь список винаходів Леонардо та максимально розкрити принципи та суть роботи його механізмів.

Читайте також:

• Винаходи Леонардо да Вінчі - частина 1

Леонардо да Вінчі здобув популярність ще за життя, але світова слава і популярність прийшли до нього через сторіччя, коли в XIX столітті було знайдено його нотатки та записи. У його паперах містилися нариси та ескізи дивовижних винаходів та механізмів. Багато своїх робіт він ділив на спеціальні «кодекси», а загальний обсяг його робіт становить близько 13 тисяч сторінок. Основною перешкодою для реалізації його ідей був низький технологічний та науковий рівень епохи Середньовіччя. У XX столітті багато хто з його винаходів були повторені якщо не в реальну величину, то у вигляді макетів і зменшених копій, хоча нерідко знаходилися сміливці та ентузіасти, готові повторювати все точно так, як описував великий винахідник Леонардо да Вінчі.

ЛІТАЛЬНІ АПАРАТИ

Леонардо да Вінчі був практично одержимий мріями про літальні апарати та можливість польоту, адже жодна машина не здатна викликати того трепетного захоплення та здивування, як машина, здатна ширяти в повітрі, як птах.

У його записах можна було зустріти таку думку «спостерігай, як пливе риба, і ти пізнаєш секрет польоту». Леонардо зумів зробити інтелектуальний прорив. Він зрозумів, що вода поводиться як повітря, так він отримав прикладні знання про те, як створити підйомну силу і виявив незвичайне розуміння предмета, яке вражає фахівців донині.

Один з цікавих концептів, що зустрічаються в роботі генія, є прототип вертольота або вертикального гвинтового літального апарату.

Навколо малюнку є і опис повітряного гвинта да Вінчі (гелікон). Покриття гвинта мало бути залізне завтовшки з нитку. Висота має бути приблизно 5 метрів, а радіус гвинта близько 2 метрів. Апарат повинен був рухатися за допомогою м'язової сили чотирьох осіб.

У наведеному нижче відео четверо інженерів-ентузіастів, історик і фахівець з легких аеропланів постаралися розвинути ідею вертольота Леонардо і постаратися змусити його полетіти, правда, при цьому їм було дозволено використовувати низку сучасних технологій і матеріалів. У результаті з'ясувалося, що така конструкція має низку серйозних недоліків, головним з яких була відсутність необхідної для польоту тяги, тому ентузіасти пішли на значні модифікації, а ось вийшло чи ні, дізнайтеся з відео.

Літак Леонардо да Вінчі

Винахідник недовго просидів з ідеєю гелікоптера і вирішив піти далі, пробуючи створити прототип літака. Тут джерелом знань виступили птахи.

Нижче на малюнку наведені креслення крил, а також начерки дельтаплана, який після побудови в наш час виявився цілком працездатним.

Хоча повною мірою не можна назвати його винахід літаком, найкраще йому підходить назва махоліт або орнітоптер, тобто повітряний апарат, що піднімається в повітря за рахунок реакції повітря з його площинами (крилами), яким шляхом м'язового зусилля передається маховий рух, як у птахів

Леонардо ретельно почав робити розрахунки і почав з качок. Він виміряв довжину качиного крила, після чого виявилося, що довжина крила дорівнює квадратному кореню з її ваги. Виходячи з таких передумов, Леонардо вирішив, що для підняття в повітря його махолету з людиною на борту (що досягало близько 136 кілограм), потрібно створити птахоподібні крила завдовжки 12 метрів.

Цікавий факт про дельтаплан.У грі Assasin's Creed 2 головний герой використовує літаючу машину (дельтаплан) да Вінчі, щоб долетіти з одного краю Венеції до іншого.

А якщо ви є шанувальником фільмів Брюса Вілліса, то можете згадати, що у фільмі «Гудзонський яструб» згадують дельтаплан та парашут да Вінчі. А на дельтаплані та Вінчі головний герой навіть полетів.

Парашут Леонардо да Вінчі

Звичайно, Леонардо не винаходив свого парашута для того, щоб рятуватися у разі падіння літального апарату, це був теж літальний апарат, який дозволяв би плавно спускати з великої висоти. Нижче наведено ескіз парашута, його розрахунки та конструкція.

Парашут винахідника має форму піраміди, обтягнутої щільною тканиною. Заснування піраміди було завдовжки близько 7 метрів 20 см.

Цікаво, що саме в Росії винахідник Котельников доведе до розуму парашут да Вінчі, зробивши перший в історії ранцевий парашут, який можна буде кріпити на спині у пілота та використовувати при катапультуванні.

У 2000 році парашутист з Англії Андріан Ніколас вирішив випробувати винахід Леонардо в тому вигляді, в якому він його придумав, замінивши в ньому тільки матеріал, розуміючи, що льон не витримає такого навантаження. Перша спроба виявилася провальною, тому йому довелося використати запасний парашут. Щоправда, у 2008 році вже швейцарець Олів'є Тепп зумів досягти успіху. Він відмовився від жорсткої конструкції парашута і зістрибнув з висоти 650 метрів. Натураліст стверджує, що сам узвіз виявився безпечним, але керувати таким парашутом неможливо.

ВИНАХОДИ З ОБЛАСТІ АРХІТЕКТУРИ І БУДІВНИЦТВА

У сфері архітектури та будівництва Леонардо також досяг вражаючих знань. Він досліджував міцність і опір матеріалів, виявив ряд фундаментальних принципів, зумів зрозуміти, як оптимально пересувати різні об'єкти.

Леонардо досліджував силу, необхідну підняття тіл різної маси. Щоб підняти важкий об'єкт по похилій площині, обмірковувала ідея використання системи гвинтів, лебідок та кабестанов.

Кран для підняття довгих предметів

Основа бруса або стовпа спирається на спеціальну платформу з парою коліс, що підтягується горизонтальним канатом знизу. Сила, яку необхідно прикладати для підтягування горизонтального каната, завжди залишається постійною, а переміщення стовпа відбувається по прямій лінії.

Леонардо винайшов систему з коліс та молотків для підняття вантажів. Робота системи схожа на роботу ударів молота під час карбування, тільки відбувається це все на спеціальному зубчастому колесі. Три молотки зі спеціальним клином, що входять між штифтами, б'ють по колесу, обертаючи його і барабан, де прикріплений вантаж.

Пересувний підйомний кран та гвинтовий підйомник

Високий підйомний кран зображений на ескізі праворуч. Як можна здогадатися, він призначався для будівництва високих будівель та споруд (вежі, бані, дзвіниці тощо). Розташовувався кран на спеціальному візку, який рухався вздовж направляючого каната, що простягався над краном.

Гвинтовий витяг зображений на ескізі зліва і призначався для встановлення колон і підняття інших важких предметів. Конструкція являє собою величезний гвинт, який рухається силою чотирьох людей. Зрозуміло, що в даному випадку висота та загальна конструкція такого витягу обмежує можливості його застосування.

Ескіз підйомного крана на візку та гвинтовий підйомник

Кран на кільцевій платформі

Цей кран дуже схожий на сучасні крани за своєю функціональністю та використовувався будівельниками наприкінці XIV століття. Даний витяг дозволяє переміщати важкі об'єкти навколо себе. Для його роботи необхідно було залучити двох робітників. Перший знаходився на нижній платформі і за допомогою барабана піднімав важкі об'єкти, а на верхній платформі знаходився другий робітник і за допомогою штурвала обертав витяг навколо своєї осі. Також у крана були колеса, які дозволяли його пересувати. Такі крани використовувалися за часів Леонардо для встановлення стовпів та колон, будівництва високих стін, куполів церков, дахів будинків та іншого. Так як машини були дерев'яні, після використання їх зазвичай спалювали.

Екскаватори Леонардо да Вінчі

Сьогодні навряд чи когось можна здивувати екскаватором, але мало хто замислюється над тим, як вони були вигадані. Є думка, що прототипи екскаваторів використовувалися ще Стародавньому Єгипті під час будівництва каналів і поглиблення русел річок, але по-справжньому концептуальну модель екскаватора придумав, звісно, ​​великий Леонардо да Вінчі.

Екскаватори епохи Відродження, звичайно, не відрізнялися особливою автоматикою і потребували ручної праці робітників, але вони його полегшували, адже тепер робітникам було простіше переміщати вилучений ґрунт. Ескізи екскаваторів дають нам приблизно уявлення про те, наскільки величезні на той час це були машини. Екскаватор використовував принцип пересування монорейки, тобто рухався вздовж однієї рейки, перекриваючи у своїй всю ширину каналу, а стріли його кранів могли у своїй повертатися на 180°.

Кріпосна вежа та подвійні гвинтові сходи

На малюнку ви можете бачити ескіз частини фортеці. Зліва від фортечної вежі зроблено малюнок гвинтових сходів, які є важливою складовою вежі. Конструкція сходів схожа на відомий гвинт Архімеда. Якщо ви придивитеся до сходів, то помітите, що вони подвійні і її частини не перетинаються, тобто ви можете з товаришем підніматися або спускатися різними спіралями сходів і не знати один про одного. Таким чином можна з одного боку спускатися, а з іншого підніматися. не заважаючи один одному. Це вкрай корисна властивість під час військової метушні. Кожна частина, відповідно, має свій вхід та вихід. На ескізі не додані сходи, але реальні сходи вони мають.

Сходи, винайдені Леонардо, збудували після його смерті у 1519 році у Франції всередині замку Шамбор, який служив королівською резиденцією. У Шамборі 77 сходів, є гвинтові, але тільки подвійні гвинтові сходи, зроблені за ескізами да Вінчі, стали цікавою пам'яткою.

Будівля-лабіринт з безліччю сходів, входів та виходів

Леонардо також замислювався над витонченішими архітектурними концептами зі сходів. В даному випадку це справжнісінький лабіринт! У цій споруді 4 входи і 4 сходи, які закручуються по спіралі одна над іншою, обвиваючись навколо центральної колони у вигляді квадратного стовпа. будівлі.

Розсувний (поворотний) міст

Ескіз поворотного мосту Леонардо да Вінчі

Ще один міст, який, на жаль, так і залишився лише проектом — це міст, здатний пропускати кораблі, що пливуть рікою. Його головною відмінністю від сучасних мостів, що працюють за принципом розведення, є здатність повертатися як двері. Такий ефект досягається за рахунок системи кабестанов, шарнірів, лебідок і противаг, де один кінець мосту закріплений на спеціальному механізмі, що обертається, а другий кінець трохи піднімається для повороту.

Самопідтримуваний («мобільний») міст

Цей міст є відповіддю на запитання: «Як можна з підручних засобів швидко спорудити повноцінну переправу?». Причому відповідь вкрай гарна і оригінальна.

Ескіз самопідтримується міст Леонардо да Вінчі

Даний міст утворює арку, тобто є арочним, а сама збірка не потребує ні цвяхів, ні мотузок. Розподіл навантаження у конструкції моста відбувається рахунок взаємного розпирання і тиску елементів друг на друга. Зібрати такий міст можна у будь-якому місці, де ростуть дерева, а вони ростуть майже скрізь.

Призначення мосту було військовим і було необхідне для мобільного та потайного перекидання військ. Леонардо припускав, що такий міст може побудувати невелика група солдатів, використовуючи дерева, що ростуть поруч. Сам Леонардо назвав свій міст "Надійність".

Підвісний міст

Цей тип мосту був ще одним прикладом мобільного збірно-розбірного мосту, який солдати могли збирати, використовуючи канати та лебідки. Такий міст швидко збирався і розбирався після себе під час наступів та відступів військ.

Як і в багатьох інших проектах Леонардно да Вінчі, тут використано принципи напруги, статики та опору матеріалів. Влаштування цього мосту схоже на влаштування висячих мостів, де точно також основні несучі елементи зроблені з лебідок і канатів і не потребують додаткових опор.

Цей міст, створений 500 років тому, міг слугувати добрим військовим пристосуванням і за часів Другої Світової війни. Пізніше інженери наступних століть прийшли до думки, що така конструкція моста оптимальна, а принципи, використані у підвісному мосту, застосовуються й у багатьох сучасних мостах.

Міст для турецького султана

У 1502-1503 рр. султан Баязид II почав шукати проекти для будівництва мосту через бухту Золотий ріг. Леонардо запропонував султану цікавий проект мосту, який передбачав побудувати міст завдовжки 240 метрів і завширшки 24 метри, що виглядало тоді як щось грандіозне. Цікаво також наголосити і на тому, що інший проект запропонував Мікеланджело. Щоправда, жодному з проектів так і не вдалося виявитися реалізованими на практиці.

Минуло 500 років та концепцією мосту зацікавилися у Норвегії. У 2001 році неподалік Осло в невеликому місті Ас була побудована зменшена копія мосту да Вінчі. Архітектори та будівельники постаралися не відступати від креслень майстра, але подекуди застосували сучасні матеріали та технології.

Місто майбутнього Леонардо да Вінчі

У 1484-1485 рр. в Мілані вибухнула чума, від якої померло близько 50 тисяч людей. Леонардо да Вінчі припустив, що причиною чуми були антисанітарія, бруд і перенаселеність, тому він запропонував герцогу Людовіко Сфорца побудувати нове місто, позбавлене всіх цих проблем. Проект Леонардо зараз нам нагадав би різні спроби письменників-фантастів зобразити утопічне місто, в якому немає проблем, де рішенням всього є технології.

Нариси вулиць ідеального міста майбутнього Леонардо да Вінчі

За планом великого генія місто складалося 10 районів, де мали проживати по 30000 людей, при цьому кожен район і будинок у ньому забезпечувалися індивідуальним водопроводом, а ширина вулиць мала бути мінімум рівною середньостатистичній висоті коня (набагато пізніше Державна рада Лондона повідомила, що дані пропорції є ідеальними і відповідно до них треба привести всі вулиці в Лондоні). При цьому місто було багатоярусним. Яруси зв'язувалися за допомогою сходів та переходів. Найвищий ярус займали впливові та багаті представники суспільства, а нижній ярус місто залишалося для торговців та надання різноманітних послуг.

Місто могло стати найбільшим досягненням архітектурної думки свого часу і могло б реалізувати багато технічних досягнень великого винахідника. не варто правда думати, що місто являло собою суцільні механізми, в першу чергу Леонардо робив акцент на зручності, практичності та гігієні. Площі та вулиці замислювалися вкрай просторими, що не відповідало тодішнім середньовічним уявленням.

Важливим моментом була система водних каналів, що пов'язують місто. Через складну систему гідравліки вода приходила в кожну міську споруду. Так Вінчі вважав, що це допоможе вижити антисанітарний спосіб життя та звести появу чуми та інших захворювань до мінімуму.

Людовіко Сфорца вважав цей проект авантюрним і відмовив у його реалізації. Під кінець свого життя Леонардо намагався презентувати цей проект королю Франції Франциску I, але проект, на жаль, нікого не зацікавив і залишився нереалізованим.

ВОДНІ МЕХАНІЗМИ І ЗАСТОСУВАННЯ

Леонардо створив безліч ескізів, присвячених водним пристроям, пристроям маніпулювання водою, різним водопроводам та фонтанам, а також іригаційним машинам. Леонардо настільки любив воду, що займався всім, що якось стикалося з водою.

Удосконалений архімедів гвинт

Стародавні греки від імені Архімеда давно винайшли пристрій, що дозволяє піднімати воду рахунок механіки, а чи не ручної праці. Такий механізм винайшов приблизно у 287-222 роках до н. Леонардо да Вінчі удосконалив механізм Архімеда. Він уважно розглянув різні співвідношення між кутом нахилу осі та необхідною кількістю спіралей, щоб вибрати оптимальні параметри. Завдяки доробкам механізм гвинта став доставляти більший об'єм води при менших втратах.

На ескізі гвинт зображений ліворуч. Він являє собою трубку щільно обгорнуту трубку. Вода піднімається по трубці і потрапляє зі спеціальної ванної вгору. Обертаючи рукоятку, вода литиметься безперервним потоком.

Гвинт Архімеда досі застосовується для зрошення сільгоспугідь, а принципи гвинта є основою безлічі промислових насосних станцій і насосів.

Водяне колесо

Леонардо намагався знайти найбільш оптимальний спосіб використання сили та енергії води за допомогою різних систем з коліс. Він вивчав гідродинаміку і винайшов зрештою водяне колесо, зображене нижче на ескізі. У колесі було зроблено спеціальні чаші, які черпали воду з нижньої ємності та переливали її у верхню.

Це колесо використовувалося для очищення каналів та поглиблення дна. Розташовуючись на плоті і маючи чотири лопаті, водяне колесо рухалося ручною силою і збирало мул. Іл укладався на пліт, який був закріплений між двома човнами. Колесо переміщалося також уздовж вертикальної осі, що дозволяло регулювати глибину зачерпування колеса.

Водяне колесо з відрами

Леонардо запропонував цікавий спосіб доставки води за умов міста. Для цього використовувалася система з відер та ланцюгів, на яких кріпилися відра. Цікаво те, що для роботи механізму не була потрібна людина, тому що вся робота виконувалася річкою через водяне колесо.

Ворота для шлюзу

Винахідником було покращено систему шлюзових воріт. Тепер можна було керувати кількістю води таким чином, щоб вирівнювати тиск з обох боків шлюзових воріт, що спрощує роботу з ними. Для цього у великих воротах Леонардо зробив маленькі ворота із засувом.

Також Леонардо винайшов канал із системою шлюзів, що дозволяє кораблям продовжувати судноплавство навіть схилами. Система воріт дозволяла контролювати рівень води таким чином, щоб кораблі могли проходити по воді без утруднень.

Дихальний апарат під водою

Леонардо настільки любив воду, що вигадав інструкції для занурення під воду, розробив та описав водолазний костюм.

Водолази за логікою Леонардо мали брати участь у постановці судна на якір. Водолази в такому костюмі могли дихати за допомогою повітря, яке знаходило у підводному дзвоні. Також костюми мали скляні маски, що дозволяли бачити під водою. Також костюм мав удосконалену дихальну трубку, якою користувалися ще в більш давні часи нирці. Шланг виготовлений з тростини, а місця з'єднання скріплені непромокаючої матерією. У самому шлангу є пружинна вставка, що дозволяє шлангу підвищити свою міцність (адже на дні великий тиск води), а також робить його більш гнучким.

У 2002 році професійний водолаз Жак Козенс влаштував експеримент і виготовив костюм водолаза за кресленнями Леонардо, зробивши його зі свинячої шкіри та з бамбуковими трубками, а також повітряним куполом. Досвід показав, що конструкція неідеальна та експеримент мав лише частковий успіх.

Винахід ласт

Перетинчаста рукавичка, яку винайшов Леонардо, зараз називалася б ластами. Вона дозволяла залишатися на плаву і збільшувала дистанцію, на яку людині могла запливти в море.

П'ять довгих палиць з дерева продовжували будову скелета людини вздовж фаланг пальців і з'єднувалися між собою перетинками, як у водоплавних. В основі сучасних ласт покладено такий самий принцип.

Винахід водних лиж

Винахідник намагався вирішити завдання подолання довгого мілководдя солдатами і дійшов висновку, що можна використовувати шкуру, попередньо наповнену повітрям (мішки зі шкіри), прикріпивши цю шкуру до ніг людей.

Якщо обсяг мішка буде достатнім, він зможе витримати вагу людини. Також Леонардо припускав використовувати брус з дерева, який мав підвищену плавучість. В руки солдати повинні брати два спеціальні ходи. щоб контролювати рівновагу та рухатися вперед.

Ідея Леонардо виявилася невдалою, але схожий принцип ліг в основу водних лиж.

Рятувальний круг

Якщо перекласти напис, який розташований внизу малюнка, то можна прочитати «Як врятувати життя у разі шторму або аварії корабля». Цей нехитрий винахід є нічим іншим, як рятувальним колом, що дозволяє людині залишатися вище за рівень води і не тонути. Передбачалося, що коло буде виконане з легкої кори дуба, яке можна було зустріти скрізь у Середземномор'ї.

Колісний човен

У Середні віки моря та річки залишалися зручними та оптимальними транспортними шляхами. Мілан або Флоренція життєво залежали від морського судноплавства та наявності швидких та безпечних водних засобів пересування.

Леонардо створив ескіз човна з гребним колесом із лопатями. Чотири лопаті схожі формою на плавники водоплавних. Людина крутила двома ногами педалі, тим самим обертаючи колесо. Принцип зворотно-поступальних рухів змушував колесо крутитися проти годинникової стрілки, тому човен починав рух уперед.

Модель човна Леонардо

На відео нижче можете подивитись детальніше пристрій човна з колесами:

, .
У XV столітті думка про політ не покидала багатьох інженерів. Але саме Леонардо став першим, хто почав вивчати теорію польоту.
Спочатку так Вінчі працював над створенням літального апарату, ґрунтуючись на принципі махових рухів крил. Він аналізував характеристики польоту птахів та кажанів, а також вивчав анатомію їхніх крил. Він вірив у те, що людина зможе навчитися літати, якщо сконструює, а потім приведе в дію апарат, що імітує махаючий політ птахів.
Деякі з його малюнків зображають людину, яка лежить вниз обличчям, яка збирається злетіти за допомогою механізмів, приєднаних до крил. Інші малюнки демонструють складніші кріпильні системи. Є і малюнки людини з крилами, що махають, розташованого вертикально, і натискає на педалі апарата руками і ногами.
Однак пізніше да Вінчі приходить до висновку про те, що людині просто не вистачить м'язової сили в тулубі та руках для того, щоб піднятися у повітря подібно до птаха. В результаті він починає вивчати можливість польоту без махових рухів, заглиблюючись у вивчення швидкості вітру та способів використання повітряних потоків для польоту.
Його ідеї, втілені як креслень і начерків багато в чому передбачили появу сучасних дельтаплана, літака, вертольота і парашута. Результатом його невтомних досліджень стали збори, що містять 36 сторінок малюнків польоту птахів та записів, у яких да Вінчі стверджує, що політ людини можливий.
Досягнення Леонардо в галузі аеродинаміки можна переглянути

Вивчення крила (studio d'ala unita, wing study).Безліч досліджень Леонардо вивчення крил. Цей малюнок крила заснований на формі крила кажана. Дана конструкція мала бути виконана з дерева і повністю покрита полотном. Ця модель могла бути реквізитом у театральних постановках да Вінчі під час його роботи при царському дворі Мілана.

Восковий гігрометр (igrometro a cera, wax hydrometer).Цей пристрій вимірював рівень вологості атмосфери. Він був простою конструкцією з вагами. З одного боку розташовувався поглинаючий воду матеріал на кшталт бавовняної вати, з іншого боку - субстанція, що не поглинає, така як віск. Коли повітря сухе, лінія схилу залишалася у вертикальному положенні. Коли вата поглинала вологу з повітря, то ставала важчою за воск. Чим більше вата перевішувала віск, тим вище був рівень вологості повітря. Леонардо зазначав, що цей прилад допомагав "пізнавати якість і щільність повітря та передбачати дощ". Сьогодні цей принцип застосовується в метеорологічних будках та інших гігрометрах, що працюють на основі поглинаючого матеріалу, таких як котяча вовна або волосся людини.

Анемоскоп (anemoscopio, anemoscope).У процесі вивчення польоту Леонардо серед інших робіт створив малюнок анемоскопа, пристрої для визначення напряму вітру. Прилад виглядає точно як флюгер, що часто встановлюється на дахах сучасних будинків.

Прилад для вимірювання швидкості вітру та води (studio per condotti conici, speed gauge for wind or water).Леонардо ставив питання: "Якщо інтенсивність вітру і води залишається незмінною, чи здатне збільшення їх інтенсивності в п'ять разів призвести до збільшення енергії в п'ять разів?" Цей експериментальний прилад складався з конусоподібних трубок з отвором нагорі, якими пускалися вітер і вода.

Анемометр (anemometro, anemometer).Цей пристрій використовувався для вимірювання сили вітру. Вертикальна пластина рухалася як покажчик напряму вітру, і за рівнем її відхилення від вертикального положення можна було судити про інтенсивність вітру.

Машуюче крило (studio d'ala batiente, flapping wing).Цей малюнок був експериментом Леонардо, за допомогою якого він намагався визначити підйомну силу крила, що махає. Тростинкова конструкція, вкрита папером і що складається з 12-метрового крила і сітки, мала кріпитися до дерев'яної балки вагою з людини. Якщо швидко потягнути важіль униз, крило мало піднятися в повітря разом із балкою. Якби ця ідея спрацювала, два крила змогли б підняти вгору літальний апарат разом із льотчиком та утримувати їх у повітрі.
У своїй записнику Леонардо писав:
"... переконайся в тому, щоб ривок був максимально різким,
і, якщо бажаного результату не досягнуто,
більше не витрачай на цей час".

Літальний апарат (macchina volante, flying machine).Один із найвідоміших малюнків Леонардо, присвячених польоту людини. Людина, прикріплена до конструкції ременями, повинна була лежати обличчям вниз і крутити педалі, що піднімали і опускали крила за допомогою мотузок і важелів. Для зміни напряму польоту треба було смикати важелі. Рух апарату імітував політ птахів, оскільки крила механізму згиналися і розпрямлялися у процесі польоту.

Дельтаплан (deltaplano, hang-glider).Ранні моделі літальних апаратів Леонардо ґрунтувалися на принципі імітації махових рухів крил птахів. У механізмі таких апаратів застосовувалися блоки та важелі, що рухають крила вгору та вниз. Пізніше Леонардо почав проектувати апарати, здатні літати, використовуючи повітряні потоки та силу вітру. У таких апаратах людина могла зміщувати центр тяжіння, просто змінюючи положення верхньої частини свого тіла. Згідно з малюнком у цьому планері людина розташовувалась у точках "m", "d" та "a". Рух планера у польоті контролювався за допомогою мотузок. У 2002 році в Англії за кресленнями Леонардо було сконструйовано копію цього апарату. І хоча апарат був нестійкий у польоті, проте зміг успішно літати після того, як до конструкції да Вінчі додали хвіст.

Повітряний гвинт (vite aerea, aerial screw).У середні віки діти грали у дзигу, лопаті якого оберталися навколо осі з нитки і піднімали дзига вгору. Вочевидь Леонардо запозичив цю ідею для своєї концепції гвинта, що піднімається в повітря. Чотири людини, стоячи на центральній платформі в основі апарату, мали рухатися навколо осі і штовхати важелі. У міру того, як обтягнуті лляною тканиною гвинти розкручувалися, виникала тяга, що дозволяє апарату піднятися в повітря. Швидше за все, такий апарат ніколи не зміг би відірватися від землі і, тим не менш, він по праву може вважатися прототипом сучасного вертольота.

Вертикальний літальний апарат (ornitottero verticale, vertical flying machine).На малюнку зображено людину, що стоїть у самому центрі величезного апарату. За допомогою рук, ніг і навіть голови він повинен був керувати ковзними механізмами, щоб піднятися в повітря. Леонардо задіяв усі частини людського тіла для того, щоб максимально збільшити джерело енергії. Висота апарату складала 12 метрів, розмах крил 24 метри, також конструкція була забезпечена висувними сходами з амортизатором завдовжки 12 метрів. Леонардо вважав, що конструкція повинна складатися з двох пар крил, що махають по діагоналі (хрест-навхрест), подібно до ходи коня.

Субота, 6 квітня 2013 0:03

У давньогрецькому міфі про Ікар найбільш правдоподібно розповідається про спробу підкорити небо за допомогою спеціально споруджених крил. Щоб залишити острів Кріт, геніальний майстер Дедал зробив для себе і сина Ікара крила, скріпивши їх воском. Він застерігав сина не підніматися при польоті з ними надто високо, адже від спекотного сонячного проміння віск, що скріплює крила, може розплавитися. Однак Ікар, захопившись польотом, забув про настанови батька. Він став підніматися все вище і виявився надто близько до Сонця. Гарячі сонячні промені розтопили віск, Ікар впав у море і потонув неподалік острова Самос. Його тіло, прибите хвилями до берега, було поховано на маленькому острівці Долі-ха, який на ім'я Ікара назвали Ікарія, а море в цій частині отримало назву Ікарійського моря.

Леонардо да Вінчі (1452-1519) - геніальний італійський художник, скульптор, учений, винахідник як і Ікар мріяв про польоти. Багато його ідеї та винаходи значно випередили час, у який він жив. Мріючи про польоти в небо, Леонардо да Вінчі вивчав політ і планування птахів, будову їхніх крил, тому першим його проектом з'явився апарат з крилами, що рухалися, який був названий орнітоптером, або птахелетом. В одній із пробних моделей цього літального апарату крила були, як у кажанів.

Для управління орнітоптером на людину, яка перебуває в лежачому положенні, одягали спеціальний костюм, що складається з хвостового оперення та обруча на голові, з'єднаного з хвостовою частиною. Для помахів крилами потрібно рухати руками і ногами, а регулювання висоти польоту - піднімати і опускати голову, тим самим піднімаючи і опускаючи хвостову частину орнітоптера.

Ще одним варіантом орнітоптера, запропонованим великим Леонардо, був апарат у вигляді велосипеда. Обертаючи педалями колеса, людина через важелі здійснювала помахи крилами.

Крім того, Леонардо да Вінчі виконав креслення і дав опис великого літального апарату з двома парами крил, що махають. У цьому пристрої дві пари крил рухалися по черзі. Під час польоту людина мала стояти всередині величезної чаші діаметром 12 м. Розмах крил становив близько 16 м, а висота конструкції повинна була бути не менше 10 м. Для управління апаратом, як і в попередньому варіанті, використовувалися рухи рук, ніг і навіть голови пілота. Помахи крил мали повторювати рухи крил птиці. Дуже цікаво, що апарат мав шасі, що прибиралося.

Наприкінці XV століття винахідник зробив креслення ще одного орнітоптера з крилами, що складаються із двох шарнірно з'єднаних частин. Передбачалося, що помахи здійснюватимуться зовнішніми частинами, площа яких становила близько половини загальної площі крил. Ця ідея знайшла практичне втілення в останньому десятилітті XIX століття в експериментах О. Лілієнталя. Знаменитий німецький піонер авіації О. Лілієнталь розробив планер, у якого рухливі кінці крил наводилися в рух від закріпленого на планері двигуна. Великий геній свого часу підійшов дуже близько до винаходу літака – літального апарату з нерухомим крилом.

Горберт Джеймс Дрейпер. Плач за Ікаром

Поряд з описаними винаходами Леонардо да Вінчі побудував ще один унікальний літальний апарат - «повітряний гвинт» радіусом 4,8 м. Він мав літати, загвинчуючи повітря. Такий апарат, що вертикально літає, вважається попередником вертольота.

У рукописах Леонардо знайдено ескіз конструкції, яку можна назвати «парашутом». Він є ковпак з матерії, закріплений на дерев'яних планках, що виходять з кутів квадратної дерев'яної рами. На мотузках, що звисали, прикріплених до кутів рами, розміщувався чоловік.

“Подивися на крила, які, ударяючись об повітря, підтримують важкого орла в найтоншій повітряній височі, поблизу стихії вогню, і подивися на повітря, що рухається над морем, яке, ударяючи в надуті вітрила, змушує бігти навантажений важкий корабель; на цих досить вагомих і надійних підставах зможеш ти осягнути, як людина, долаючи своїми штучними великими крилами опір навколишнього повітря, здатна піднятися в ньому вгору.

- C.A. 381 v.a., з творів Леонардо да Вінчі, про літання.

Леонардо да Вінчі народився в середині XV ст. Він був яскравим прикладом «універсальної людини». За своє життя він досяг успіху в живописі, скульптурі, музиці, математиці, анатомії, природознавстві, техніці та архітектурі. Він був автором багатьох винаходів та проектів.

Леонардо да Вінчі був переконаний, що “людина, яка долає опір повітря за допомогою великих штучних крил, може піднятися у повітря”. Впевнений у своїй правоті, Леонардо придумав апарат, який дозволив би людині ширяти в повітрі, як птах, розмахуючи великими механічними крилами, що рухаються тільки силою м'язів.

Щоб сконструювати крила орнітоптера, Леонардо детально вивчав анатомію пташиного крила. Спостерігаючи за польотом птаха, вчений помітив, що він махає крилами завжди по-різному: зависаючи у повітрі, перелітаючи з місця на місце або приземляючись. Ретельне вивчення механізму польоту птахів наштовхнуло Леонардо да Вінчі на вірну думку, що основна тяга створюється кінцевими частинами крила.

Леонардо да Вінчі до найменших подробиць пропрацював кілька проектів (1485-1497 рр.) різних типів орнітоптерів: у лежачому положенні льотчика, орнітоптер-човен, з вертикальним розташуванням льотчика та ін. При розробці цих літальних апаратів древній вчений висунув ряд використовуються зараз у сучасному літакобудуванні: фюзеляж у вигляді човна, поворотне хвостове оперення, що забирається шасі.

Бажаючи збільшити потужність помахів крил, Леонардо да Вінчі вважав, що поряд із силою рук необхідно використовувати і силу ніг людини. У його розробках був ще проект орнітоптера, як джерело енергії якого застосовувалася натягнута цибуля.

Цікаво, що ідею створення орнітоптераЛеонарду да Вінчі підкинула звичайна... бабка.

Невелика інструкція зі збирання:

(Переклад з чеської, в якій не сильна, робила сама. Можуть бути неточності, тому орієнтуйтесь по ходу роботи)

Модель орнітоптера нескладна у складанні, але потребує обережності та зосередженості.

Усі частини моделі необхідно обережно вирізати. Крім ножицьі клею, Для формування вже склеєних деталей, вам можуть знадобитися: пінцет, тупий ніж, олівець, скотч.

Частини, помічені червоним кольором, зміцніть (підклейте) для міцності картоном.

Місця, де потрібно приклеїти розпірки до крил, позначені чорними крапками.

Числа, які вказані у кружечках, будуть вам послідовністю у роботі, тобто. першими збираються деталі крил з числами 1 і 2, потім слідують частини 3 і 4 і так далі. Після висихання деякі деталі, зокрема, крило, потрібно трохи округлити (наприклад, об край столу).

У ході стикування деталей, усунути недоліки кольору можна аквареллю, пофарбувавши стики у відповідний тон.

Готову модель орнітоптера можна підвісити на нитку або поставити на столі з підставкою – вирішуйте самі.

Якщо вирішите підвісити, проткніть гострою голкою на крилах два отвори, третє кріплення розмістіть у задній (хвостовій) частині орнітоптера. Ці місця позначені блакитними лініями, див. рисунок.

Щоб літальний апарат міг стояти на столі, необхідно зібрати підставку у вигляді циліндра – частини 28-30. По контуру нижньої частини 29 прокладіть і зміцніть скотчем шматочок дроту (наприклад, канцелярську скріпку). Щоб модель стояла впевнено, підставку необхідно ускладнити, для цього на дно підставки покладіть вантаж - велику гайку.

Наприкінці робіт, на підставку не забудьте прикріпити етикетку “Ornitoptéra Leonardo da Vinci” Частини 31-32.

Про те, щоб піднятися в повітря і парити там, немов птахи, люди мріяли з давніх-давен. Спостереження за пернатими підказували, що для польоту людині потрібні крила. Давньогрецький міф про Ікара та Дедаля розповідає про те, як був сконструйований перший саморобний літальний апарат – крила з пір'я, скріплені воском. Після міфічними героями багато сміливців розробляли власні конструкції крил. Але їхні мрії піднятися в небо не справдилися, справа закінчувалася катастрофою.

Наступним етапом у спробі винайти працюючий літальний апарат стало використання рухомих крил. Вони рухалися силою ніг чи рук, але тільки ляскали, а підняти всю конструкцію в небо не були здатні.

Не залишився осторонь і Леонардо та Вінчі. Відомі розробки Леонардо літальних апаратів з рухомими крилами, які рухаються силою людських м'язів. Перший літальний апарат, який спроектував геніальний італійський вчений та винахідник, вважається прототипом вертольота. Леонардо зобразив схему пристрою, з величезним повітряним гвинтом із просоченого крохмалем лляного матеріалу діаметром 5 метрів.

За задумом конструктора, четверо чоловіків мали обертати спеціальні важелі по колу. Сучасні вчені говорять, що для того, щоб привести цю конструкцію в рух, сили м'язів чотирьох людей було недостатньо. Але якби Леонардо да Вінчі використовував як пусковий механізм потужну пружину, його літальний апарат міг би здійснити короткочасний, але справжній політ. На цьому розробки конструкцій для польотів да Вінчі не припинив, він проектував апарати, які могли б парити за допомогою, а в 1480-х роках намалював креслення пристрою «для стрибків з будь-якої висоти без шкоди для людини». Пристрій, зображений на малюнку, мало відрізняється від сучасного парашута.

Хоч би як це дивно звучало, але перший літальний апарат, який піднявся в небо, був позбавлений крил. Наприкінці вісімнадцятого століття брати Монгольф'є, французи Жак Етьєн та Жозеф Мішель, винайшли громіздку повітряну кулю. Цей літальний апарат, наповнений теплим повітрям, міг піднімати вантаж чи людей. Той, хто піднявся в небо на кулі-монгольф'єрі, став співвітчизник винахідників Жан-Франсуа Пілатр де Розьє. А вже через місяць він здійснив на повітряній кулі в компанії з маркізом д'Арландом перший вільний політ. Сталося це 1783 року.

Рухався волею вітру, люди задумалися про керовані польоти. У 1784 році, лише через рік після першого польоту на повітряній кулі, математик, винахідник і військовий інженер Жак Меньє представив проект дирижабля (у перекладі з французької мови це слово означає «керований»). Він вигадав витягнуту обтічну форму дирижаблів, спосіб кріплення гондоли до кулі, балонет усередині оболонки для заповнення витоку газу. А найголовніше – літальний апарат Менье був оснащений повітряним гвинтом, який, обертаючись, мав штовхати конструкцію вперед.

Тільки втілити геніальну ідею Жака Менье в ті часи не було можливим, підходящий пропелер тоді ще не був винайдений.

У будь-якому випадку саме завдяки розробкам вчених минулих століть та їх саморобним літальним апаратам став можливим розвиток та поява швидких, містких та надійних літаків.