Леонардо да Винчи е убеден, че „човек, който преодолява въздушното съпротивление с помощта на големи изкуствени крила, може да се издигне във въздуха“.

Убеден, че е прав, той започва да разработва апарат, задвижван само от силата на мускулите на човек и позволяващ му да се рее във въздуха като птица. Има много рисунки на този "орнитотери", изобретен от Леонардо. Някои от тях изобразяват легнал човек, който се кани да излети с помощта на механизми, прикрепени към крилата; други се задвижват напред от по-усъвършенствана система от винтове и макари. Има и рисунки на човек, разположен вертикално в летящ кораб, върху педалите на който той натиска с ръце и крака.

За да проектира крилата на "ornitotteri", Леонардо изучава анатомията на крилото на птица, като взема предвид функцията и разпределението на перата. Докато наблюдавал полета на птицата, ученият забелязал, че тя размахва крилата си по различен начин, когато се рее във въздуха, лети напред или каца. Той също се интересуваше от ципестите крила на прилепите. Въз основа на тези наблюдения Леонардо проектира огромни крила, предназначени не само да вдигнат човек във въздуха, но и да го поддържат в полет, благодарение на елерони и панти. Той възнамеряваше да имитира въздушната акробатика на птиците, способността им да пестят енергия по време на полет и да кацат точно. До края на 15 век Леонардо е убеден, че може да осъществи проекта за механичен полет. Той обаче беше загрижен от факта, че възможностите на човешките мускули са ограничени. Затова той щеше да използва механизма на лъка вместо мускулна енергия, която да осигури движение напред. Въпреки това, лъкът не реши проблемите с автономността при полет, които възникват, когато пружината се развива бързо.

От 1503 до 1506 г. Леонардо е зает с изследвания в Тоскана. Атмосферните условия, наличието или отсъствието на вятър и съответните метеорологични и аеродинамични явления го принуждават да изостави старата си идея за „инструмент“, базиран на пляскане на криле, и да признае „полет без движение на крилата“. ”

Наблюдавайки как големите птици позволяват на въздушните течения да ги вдигнат и пренесат във въздуха, Леонардо помисли да оборудва човек с големи сложни крила, които да му позволят да влезе в подходящ въздушен поток с помощта на прости движения на тялото и без да изразходва много усилия . Човек ще се носи свободно, докато не падне на земята като „сух лист“.

Систематичните изследвания, предприети от Леонардо в началото на 16-ти век, го довеждат до необходимостта да изучава „качеството и плътността на въздуха“. За тази цел той конструира хидроскопични инструменти. Леонардо подчертава, че законите на аеродинамиката са подобни на законите на хидростатиката, т.е. науката за водата е огледален образ на науката за вятъра, „което (науката за вятъра) ще покажем чрез движението на водата и тази важна наука ще бъде крачка напред в разбирането за полета на птиците във въздуха.” .

Всъщност дизайнът на устройства, способни да летят, отдавна привлича вниманието на хората. Страстта към авиомоделизма, която за мнозина започва с хвърчила и хартиени самолети, вече е успешно реализирана от производителите на радиоуправляеми модели. Моделите на самолети трудно могат да се нарекат играчки, защото повечето от тях участват в сериозни състезания. Професионалистите разделят авиомоделизма на аматьорски и спортен, като първият тип хоби има най-голям брой фенове.

Идеята за полет в произведенията на Леонардо да Винчи

Дмитрий Алексеевич Соболев, д-р. Науки, Институт по история на природните науки и технологиите на името на. С.И. Вавилова, РАН

Една от най-интересните страници в многостранното творчество на Леонардо да Винчи са изследванията, посветени на проблема с човешкия полет. Леонардо е първият учен, който сериозно изучава тази тема. Неговите ръкописи съдържат чертежи и кратки описания на различни самолети. Той се връща към тази тема през цялата си творческа кариера: първите проекти на летящи машини датират от средата на 80-те години. XV век, а последните датират от второто десетилетие на XVI век.

Най-многобройните проекти на устройства с махащи крила са орнитоптери. Това е съвсем естествено, тъй като птицата винаги е била пример за подражание в ранния етап на развитие на авиацията.

Първият известен дизайн на летателна машина от Леонардо да Винчи е дизайнът на орнитоптер, където човек трябва да е в легнало положение (1485-1487) (фиг. 1). За да махате с крила, трябва да използвате както силата на ръцете, така и краката на „пилота“. Оста на крилото беше разположена по такъв начин, че при движение надолу, тя едновременно се движеше назад, създавайки заедно с повдигащата сила и предната сила, необходима за хоризонтален полет.

Леонардо не само даде кратко описание на дизайна, но и даде препоръки за тестване на устройството. Той пише: "Ще изпробвате това устройство над езерото и ще поставите дълга козина като колан, за да не се удавите, ако паднете. Необходимо е също така спускането на крилата да става със силата на двата крака в същото време, за да можете да забавяте и балансирате, спускайки едното крило по-бързо от другото, оглеждайки, ако е необходимо, точно както виждате да правят хвърчилата и другите птици.Освен това спускането с два крака винаги е по-мощно, отколкото с един.. . И повдигането на крилата трябва да става със силата на пружина или, ако искате, на ръка, или още по-добре с повдигане на краката, това е по-добре, защото тогава ръцете ви са по-свободни" (Леонардо да Винчи. Избрани произведения на природата наука М. 1955 г. С. 605).

За да контролира височината на полета, да Винчи предложи оригинален механизъм, състоящ се от подвижна хоризонтална опашка, свързана с обръч на главата на човек. Чрез повдигане и спускане на главата си, тестерът трябваше, според плана на Леонардо, да повдига и спуска опашната повърхност на орнитоптера (фиг. 2).

В стремежа си да намали усилието, необходимо за преместване на крилата, великият италиански изобретател предложи да се направят специални платнени клапи върху махащите повърхности, които, когато крилото се движи надолу, ще бъдат плътно притиснати към мрежата, опъната върху армировката на крилото, и по време на обратният ход ще се отвори, позволявайки на въздуха да преминава свободно. Подобна идея по-късно е използвана от други дизайнери на орнитоптери.

Друг вариант ornithoptera, предложен от Леонардо през същите години, беше апарат, в който човек трябваше да размахва крилата си, като велосипедист, въртейки с краката си колела, свързани с лостове към силовата структура на крилата (фиг. 3). На скицата на това устройство вниманието привлича нещо, наподобяващо камбана, окачена пред лицето на „пилота“. Изследователите все още обсъждат какво би могло да бъде. Според мен това устройство е махало, предназначено да показва позиция в пространството. Известно е, че около 1485 г. ученият е направил скица на такова устройство (фиг. 4). Ако това е така, тогава виждаме първата рисунка на самолетен инструмент.

Най-известният проект е лодка с орнитоптер(фиг. 5). Датира от около 1487 г. Очевидно човек трябваше да седи или стои в лодката, движейки лостове, свързани с крилата. Друг лост е предназначен за завъртане на хоризонталния волан, оформен като птича опашка.

В края на 1480г. Леонардо да Винчи прави чертеж и описание на голяма летяща машина с два чифта махащи крила (фиг. 6). Застанал в нещо като купа, човекът задвижи крилата си с помощта на система от макари. Интересното е, че устройството имаше прибиращ се колесник; опорите могат да бъдат сгънати нагоре с помощта на порти и кабели (фиг. 7).

Леонардо обясни концепцията на своя нов орнитоптер по следния начин: „Реших, че стоенето на крака е по-добро, отколкото легналото, тъй като устройството никога не може да се обърне с главата надолу... Издигането и падането на движението [на крилете] ще бъде прави се чрез спускане и повдигане на двата крака, което дава голяма сила, а ръцете ви остават свободни. Ако трябва да легнете легнали, краката ви, в ставите на пищяла, ще се изморят много..." (Леонардо да Винчи. Избрани произведения на естествени науки..С.606).

Това разсъждение, разбира се, е правилно, но въпреки това този проект трябва да се счита за един от най-малко успешните резултати от творческите изследвания на Леонардо да Винчи. Много големите размери на устройството: размах на крилата - 40 лакътя (около 16 м), структурна височина - 25 лакти (10 м), сложна и тежка трансмисия - всичко това направи шансовете за издигане във въздуха още по-малко реалистични, отколкото при предишните орнитоптери .

Очевидно с течение на времето самият Леонардо е осъзнал нереалността на плана си. Може би той дори е провел някои експерименти, тъй като в неговите бележки 1485-1490 г. Има чертеж на експеримент за определяне на подемната сила на махащо крило (фиг. 8). Малко по-късно той посочи възможността за използване на лък, компресиран с голяма сила, като източник на енергия за движението на крилата (фиг. 9). Когато се опъне, един мощен лък наистина би могъл да създаде голям импулс на сила, но той би бил много кратък и в най-добрия случай машината можеше да скочи само нагоре.

Подсказка за излизане от тази безизходица беше дадено от задълбочено изследване на механизма на полета на птиците, от който ученият се заинтересува в началото на 15-16 век. Наблюдението на птиците го подтикна към правилната идея, че основната тяга в полета се създава от крайните части на крилото. В резултат на това в самия край на 15в. Леонардо прави чертеж на принципно нов дизайн за орнитоптер - с крило, състоящо се от две съчленени части (фиг. 10). Махането трябваше да се извършва от външните части, съставляващи около половината от общата площ на крилото. Тази идея, която е първата стъпка в появата на концепцията за самолет с неподвижно крило - самолет, намира практическа реализация през последното десетилетие на 19 век. в експериментите на известния немски пионер на авиацията О. Лилиентал. Известно е, че той се опитва да лети с планер, като краищата на крилото се задвижват от двигател, прикрепен към тялото му (фиг. 11).

Следващата стъпка в еволюцията на възгледите на Леонардо за дизайна на летателна машина е свързана с неговото изследване на механизма на реещия се и плъзгащ се полет на птиците. Той заключава: „...Когато една птица е във вятъра, тя може да остане върху него, без да пляска с криле, защото същата роля, която крилото изпълнява по отношение на въздуха, когато въздухът е неподвижен, се изпълнява от движещия се въздух по отношение на крилата, когато крилата са неподвижни” ( Леонардо да Винчи. Избрани съчинения по естествени науки. С.497).

Въз основа на този принцип, известен днес като принцип на обратимостта на движението, Леонардо стига до заключението: не човек трябва да тласка въздуха с крилата си, а вятърът трябва да удря крилата и да ги носи във въздуха, просто както движи ветроходен кораб. Тогава пилотът на летящата машина ще трябва само да поддържа баланс с помощта на крилата. „Не е необходима много сила, за да се поддържа човек и да балансира върху крилете си и да ги насочва по пътя на ветровете и да контролира курса си; за това са достатъчни малки движения на крилата“, пише Леонардо да Винчи през 1505 г. (Giacomelly, R , Аеродинамиката на Леонардо да Винчи // Aernautical Journal. 1930. Том 34. С. 1021)

Въз основа на разработената от него концепция ученият решава да създаде нов тип самолет. Най-вероятно той трябваше да бъде коренно различен от орнитоптерите от предишни години. Според италианския изследовател на творчеството на Леонардо да Винчи, Р. Джакомели, това би могъл да бъде моноплан с размах на крилата около 18 m, предназначен за полет във възходящи въздушни течения (в съвременната терминология, реещ се планер). Крилата бяха подвижни, но в сравнение с предишни проекти тяхната мобилност беше много ограничена и щяха да служат само за балансиране (Giacomelly, R. Leonardo da Vinci e il volo meccanico // L "Aerotechnica. 1927. № 8. P. 518-524 .).

Пилотираната „изкуствена птица“ трябваше да излети от върха на Монте Чечери (Лебедова планина) в околностите на Флоренция и, подхваната от вертикални течения, да се издигне във въздуха. „Великата птица ще започне първия си полет от гърба на своя гигантски лебед, изпълвайки вселената с изумление, изпълвайки всички писания със своята слава и вечна слава на гнездото, където се е родила“, пише Леонардо да Винчи в своя Трактат за Полетът на птиците (1505 г.) (Леонардо да Винчи. Избрани произведения по естествени науки. С.494).

Но Италия не беше предназначена да стане родното място на безмоторното летене. Зареден с множество поръчки, Леонардо така и не успя да започне (или не искаше - за него винаги е било по-интересно да генерира проекти и постулати, отколкото да ги реализира).

Малко преди смъртта си ученият отново се върна към мислите си за движение във въздуха с помощта на неподвижно крило. Неговият ръкопис, съхраняван в Института на Франция в Париж, съдържа малко известна рисунка, датираща от 1510-1515 г. (фиг. 12). Той изобразява мъж, който държи самолет с ръцете си и се спуска във въздуха, и има индикация за метода на управление: „Този ​​[мъж] ще се премести надясно, ако огъне дясната си ръка и изправи лявата; и ще след това се преместете отдясно наляво, докато той променя позицията на ръцете" (Gibbs-Smith, C. Leonardo da Vinci's aeronautics. London, 1967. P. 21.). Очевидно тази идея за ​обикновен балансиран планер, или, по-точно, контролиран парашут, възниква от Леонардо в резултат на наблюдение на падане на лист хартия във въздуха.

Говорейки за изследванията на Леонардо да Винчи в областта на полетите, не можем да не споменем още два пионерски проекта - парашутния и хеликоптерния. И двата са направени през 1480-те години, по същото време като първите предложения за създаване на орнитоптери.

Леонардо придружава рисунката на човек, спускащ се на пирамидален парашут (фиг. 13) с надписа: „Ако човек има палатка от колосано платно, 12 лакти широка и 12 лакти висока, той ще може да се хвърли от всяка голяма височина без опасност за себе си” (Леонардо да Винчи. Избрани съчинения по естествени науки. С. 615).

Познатото изображение на хеликоптера на Леонардо да Винчи (фиг. 14) представлява първия проект на вертикално излитащ самолет. За разлика от съвременните хеликоптери с витло с перки, тази машина трябваше да излита с помощта на добре познатия през 15 век. Архимедов винт, с диаметър около 8 м. Въпреки факта, че винтът трябваше да се развие на ръка, Леонардо да Винчи вярваше в осъществимостта на своя проект: „Казвам, че когато това устройство, направено от винт, е направено добре, тоест от платно, чиито пори са колосани и бързо се върти [...] споменатият винт се завинтва във въздуха и се издига нагоре."

Както всички първи предложения, тези проекти все още бяха несъвършени. Парашутът нямаше специален отвор в горната част на сенника, осигуряващ стабилна траектория на спускане, а конструкцията на хеликоптера не отчиташе влиянието на реакционния момент от въртенето на витлото, което би завъртяло структурата, разположена отдолу , а формата на перката далеч не беше най-добрата. Но въпреки това и двете представляват забележителна техническа далновидност.

Забележителните идеи на Леонардо да Винчи дълго време остават неизвестни, тъй като той не публикува резултатите от своите изследвания. В крайна сметка това, което Леонардо постигна в продължение на няколко десетилетия, се проточи с векове. Едва през 18 век неуспешните опити за летене чрез размахване на криле, прикрепени към ръцете и краката, са заменени от първите конструкции на самолети с неподвижно крило, генериращо повдигане и малки подвижни крила за създаване на сила напред - Сведенборг (Швеция, 1716 г.), Бауер (Германия, 1763), Кейли (Англия, 1799). Полетите на балансиращи планери започват в края на 19 век, а първите хеликоптери се появяват едва през 20 век.

Анализът на развитието на възгледите за дизайна на крилат самолет в произведенията на Леонардо да Винчи и в произведенията на следващите пионери на авиацията ни позволява да направим следното общо заключение: противно на общата гледна точка сред историците на авиацията, идеята за самолет не възниква сама по себе си като алтернативна концепция на орнитоптера, а „израства“ от проекти на устройства с махащи крила чрез серия от междинни дизайни на полусамолет, полуорнитоптер, авторът на първия от които беше великият Леонардо.

Вертикален "ORNITOTTERO"
Нуждата от по-мощен източник на енергия доведе Леонардо до идеята да използва всички части на човешкото тяло по време на полет. Картината показва човек, управляващ плъзгащи механизми не само с помощта на ръцете и краката си, но и с главата си, която според Леонардо „има сила, равна на 200 фунта“. Човек стои в центъра на огромен съд, който представлява купа с диаметър 12 м, оборудвана със стълба (12 м). Крилата на устройството са с ширина 24 м и размах 4,8 м. На това устройство Леонардо възнамерява да използва два чифта крила, които се размахват последователно.

Хеликоптер
Тази рисунка е изображение на "прародителя" на съвременния хеликоптер. Радиусът на витлото беше 4,8 м. Имаше метален кант и ленено покритие. Винтът се задвижваше от хора, които обикаляха около оста и натискаха лостовете. Имаше и друг начин за стартиране на витлото - беше необходимо бързо да развиете кабела под оста. „Мисля, че ако този винтов механизъм е добре направен, тоест от колосан лен (за да се избегне разкъсване) и бързо се завърти, тогава той ще намери опора във въздуха и ще полети високо във въздуха.“

Хидроскоп
Хидроскопът е инструмент, изобретен от Алберти. Това беше обикновен набор от люспи с хидроскопично вещество (памучна вата, гъба и др.) и восък, който не абсорбира вода. Според Леонардо устройството е използвано, за да „разбере качеството и плътността на въздуха и кога ще вали“.

Наклон метър
Това устройство представлява махало, поставено вътре в стъклен съд (във формата на камбана), което служи за „насочване на апарата (самолета) право или наклонено, както предпочитате, тоест, когато искате да летите направо, поставете топката в средата на кръга.” .

Проучване за балансиране
Движенията на планера по време на полет се контролираха от подвижни крила и балансиране на пилота: „човек трябва да е свободен от кръста надолу, за да може да се балансира, въпреки че е в лодка, и така че неговият център на тежестта съвпада с центъра на тежестта на цялата конструкция и се балансира с него”.

Изследване на равновесието
Ученият проведе изследване на баланса на планера, за да определи центъра на тежестта на птицата. Няма чертежи на този планер, но се знае, че той трябва да е бил направен от леки материали: бамбук и плат със закопчалки и връзки от сурова коприна или специална кожа. Висока структура, изработена от тръстика във формата на цилиндър или паралелепипед, очевидно е била издърпана с ремъци от много широките (широки около 10 м) крила на този планер. В този дизайн пилотът е разположен много по-ниско от крилата, което създава баланса на устройството.

Легнал "ORNITOTTERO"
Тази рисунка е една от най-известните рисунки на Леонардо: „A върти крилото, B го завърта с лост, C го спуска, D го повдига“. Мъж лежи изпънат на платформата: „Сърцето се намира на това място.“ Краката са резбовани в стремена по такъв начин, че единият крак повдига крилото, а другият го спуска. Това е самолет, в който проснат човек върти педали, които повдигат и спускат крилата, като ги огъват и въртят с помощта на въжета и лостове, т.е. това устройство изглежда "гребе" във въздуха.

В друг вариант, "Ornitottero", четирите крила се задвижват от ръцете и краката на пилота. Ръцете повдигнаха крилата с помощта на барабан, а краката спуснаха един чифт крила на свой ред. Така ритъмът на пляскането на криле се ускори. Устройството на гърба на пилота се управляваше чрез навиване на въжетата върху барабаните и тяхното развиване.

Модел "ORNITOTTERO"
Ето един от вариантите "ORNITOTTERO". Пилотът с оборудването на гърба си беше разположен под метален полукръг; движението на крилата е създадено от движението на краката. За това помогнаха ръцете, управляващи дръжките, разположени под полукръга. Воланът беше поставен на врата на пилота. Посоката на полета се определяше чрез завъртане на главата.

Орнитоптер
Фюзелажът е оформен като пилотска лодка. Очевидно Леонардо е мислил за въздуха по същия начин, както за водата. Огромните крила (подобни на крилата на прилеп) се задвижват от система от винтове и гайки. Както при лодките, имаше кормило. Широката опашка трябва да е била предназначена да контролира височината.

На снимката не е планер, управляван от пилот, а интересен „хибрид“. Пилотът виси вертикално в центъра на превозното средство, върховете на крилата имат шарнири, които контролират превозното средство, и твърда конструкция го поддържа.

Орнитоптер с пружинно задвижване
Убеден, че е невъзможно да се управлява подобно устройство само със силата на човешките мускули, Леонардо дава алтернативни решения. Например, той проектира устройство с устройство за стартиране на пружина, което предава енергията си на крилата на „ornitottero“ (в този случай вертикално) в момента, в който пружината се изправи. В детайлната работа вляво Леонардо изобразява устройство, подобно на тези, които използва в своята „кола“ и в някои часовникови механизми. Тази система теоретично беше толкова изпреварила времето си, че дори получи името „Самолетът на Леонардо“. На практика се оказа несъвършено поради необходимостта от бързо развиване на пружината и трудностите при пренавиването й по време на полет.

парашут
„Ако човек има тента, изработена от дебел плат, всяка страна на която е 12 дължини на ръката, а височината е 12, тогава той може да скочи от всяка значителна височина, без да се счупи.“

Полет на птица
Благодарение на систематичните изследвания на летенето на птиците, Леонардо решава да замени полета с пляскащи крила с плъзгащ се полет. Около 1505 г. е завършена книгата му „Codice sul Volo degli Uccelli“ (в момента се намира в Торино, в бившата Кралска библиотека). Тези рисунки са от тази книга.

Устройство за измерване на скоростта на вятъра
Имаше и друг вид анемометър. Той беше направен от конусовидни тръби и беше използван, за да се определи дали вятърът, въртящ колело, е пропорционален на отвора за всмукване на въздух в конуса, при еднакъв интензитет на вятъра.

Система от скоби за лостове и връзки
Леонардо вярваше, че крилата могат да се повдигат и спускат от система от въжета и макари, задвижвани от краката на пилота в стремена и ръцете му, работещи с дръжките. Докато се издигаха и спускаха, крилата също се огъваха и изправяха с помощта на автоматична система от момчета, лостове и връзки.

Слизане на земята "със сух лист"
„Човек ще се обърне надясно, ако огъне дясната си ръка и протегне лявата си; като промени тези движения, той ще се обърне отдясно наляво.“

Анемометър
Картината показва „плочен анемометър“ или „четка“, тъй като перата традиционно се използват за вземане на проби от вятъра. Уредът представлява градуирана тръстика с тънки пластини, които се движат в зависимост от силата на вятъра.

Апарат за вертикално излитане и кацане
Леонардо планира да постави система от прибиращи се стълбища на вертикалния "ornitottero". Природата му служи като пример: „вижте каменния бързолет, който седна на земята и не може да излети поради късите си крака; и когато лети, издърпайте стълба, както е показано на второто изображение отгоре ... така трябва да излитате от самолета; тези стълби служат за крака...". Относно приземяването той пише: „Тези куки (вдлъбнати клинове – виж подробностите вдясно), които са прикрепени към основата на стълбите, служат за същата цел като върховете на пръстите на краката на човека, който скача върху тях, без неговия цялото тяло се разтърсва от това." сякаш скачаше на токчета."

Леонардо да Винчи удивлява с разнообразието на своите научни интереси. Неговите изследвания в областта на авиационния дизайн са уникални. Той изучава летенето и планирането на птиците, устройството на крилата им, създава летателни машини с махащи крила, парашут, модел на спирално витло и други уникални за времето си устройства. Ръкописите на Леонардо съдържат десетки изображения на различни летящи конструкции с редица интересни инженерни решения.

Дизайн на крилото

Леонардо започва създаването на „самолети“, като изучава поведението на водните кончета във въздуха и след това измисля махащо крило като средство за изучаване на отблъскването от въздуха. Беше необходимо да се изчисли човешката сила, необходима за повдигане на маховика във въздуха, чието общо тегло трябваше да бъде около 90 кг.

След внимателно изучаване на полета на птиците, Леонардо да Винчи конструира първия си модел на летяща машина, която има махащи крила като прилеп. С негова помощ, отблъсквайки въздуха с помощта на крила и използвайки силата на мускулите на ръцете и краката, човекът трябваше да лети.

Крилата трябваше не само да вдигнат човек във въздуха, но също така, благодарение на такива устройства като елерони и панти, да го държат във въздуха. Тогава Леонардо беше убеден, че може да постигне човешки полет с помощта на пляскащи крила. Той смяташе да замени недостатъчно силните мускули с енергията на механизъм като взведен лък, който според него би бил напълно достатъчен за човешки полет. Въпреки това, дори когато се използва този механизъм за навиване, възникнаха проблеми с бързото развиване на пружината.

Минаха години и когато Ленардо, след кратка пауза, отново се зае с изучаването на полета, той вече мислеше за извисяващ се полет с помощта на вятъра, знаейки, че в този случай са необходими по-малко усилия за задържане и задвижване на самолета въздухът.

Орнитоптер с легнал пилот

На такова устройство човек трябва да е в легнало положение по време на полет и да управлява механизмите на махащите крила с движения на ръцете и краката. Краката са резбовани в стремена, така че единият крак повдига крилото, другият го спуска и след това обратно. Крилата се огъват и въртят с помощта на въжета и лостове.

Орнитоптер

Този самолет има корпус, оформен като лодка. Огромни крила, подобни на крилата на прилеп, се задвижват от механизми.Подобно на лодките, за управление е предвиден волан. Широката опашка най-вероятно е предназначена за контрол на височината.

Вертикален самолет

Вертикално летящо превозно средство се счита за предшественик на хеликоптера.

В този апарат изобретателят е предвидил два чифта крила, махащи на свой ред. По време на полета човек трябваше да стои вътре в огромна купа с диаметър 12 м. Крилата на устройството трябваше да бъдат широки 24 м, а размахът им - около 5 м. За да управлявате механизмите на устройството, ръцете , краката и дори главата на пилота трябваше да бъдат използвани. Махането на крилата трябваше да се случи в кръстосан модел, нагоре и надолу, като крилете на птица. Ако това бъде построено, машината ще бъде толкова тежка, че полетът ще бъде невъзможен. Леонардо признава този проблем и се опитва да намали теглото си с помощта на по-леки материали.

Самолет с вертикално излитане

На това устройство Леонардо искаше да инсталира система от прибиращи се стълби, аналог на модерен прибиращ се колесник. При кацане вдлъбнати клинове, прикрепени към основата на стълбите, ще служат като амортисьори.

Въздушно витло

В своите скици Леонардо изобразява и съвсем различен самолет - „витло“, способно да се издига във въздуха. Устройство с такова витло трябва да лети като се завинти във въздуха! Радиусът на витлото беше 4,8 м. Имаше метален кант и колосано ленено покритие. Винтът трябваше да се задвижва от хора, които се разхождаха около оста и натискаха лостовете. Имаше и друг начин за стартиране на витлото - беше необходимо бързо да развиете кабела под оста.

Реконструкция:

Моделът е изработен на основата на квадратна дървена рамка, от ъглите на която също има дървени водачи, закрепени над центъра на рамката. Материалът, фиксиран към рамката, образува изпускателен капак. Към ъглите на рамката са прикрепени въжета, на които отдолу виси човек. На практика обаче спускането с такъв парашут не може да бъде безопасно, т.к материалът просто ще бъде разкъсан от въздушното налягане. Както вярваше Леонардо да Винчи, „ако човек има тента, изработена от плътна тъкан, всяка страна на която е 12 дължини на ръката, а височината е 12, тогава той може да скочи от всяка значителна височина, без да се счупи. Той не успя да тества това устройство сам.

Реконструкция:

Летателните устройства на великия изобретател Леонардо да Винчи обаче така и не излетяха. Всичко остава само на хартия.

След 500 години забрава

Летателната машина, изобретена от Леонардо да Винчи, най-накрая се издигна в небето. Наскоро прототип на модерен делтапланер, проектиран точно според чертежите на учения, беше успешно тестван над английското графство Съри. Самолетът е направен изключително от материали, налични по време на живота на Леонардо. Средновековният делтапланер приличаше отгоре на скелет на птица. Изработен е от италианска топола, тръстика, лен, животински сухожилия и лен, обработен с глазура, получена от секрети на бръмбари. По време на тестови полети от хълмовете беше възможно да се издигне „делта планът“ до максимална височина от 10 м и да остане във въздуха за 17 секунди. Не може да изпълнява висш пилотаж, но излита от земята и лети прекрасно.

Леонардо да Винчи италиански художник, учен, техник, изобретател, математик и анатом. Интересни в нашата епоха на космонавтиката са и научните му изследвания в областта на самолетостроенето. Ръкописите на Леонардо обхващат всички области на знанието, свидетелствайки за универсалността на неговия гений.

Леонардо да Винчи е роден в село Анчиано близо до град Винчи между Флоренция и Пиза през 1452 г. Той е незаконен син на нотариуса Пиеро да Винчи. Малко се знае за майка му Катрин, тя почина рано. Двадесет и пет годишният баща се жени за Албиера Амадори в годината, в която се ражда синът му. Леонардо прекарва детството си с баба си Лусия и чичо си Франческо.

От 1466 до 1472 г. Леонардо учи при известния флорентински художник и скулптор Андреа Верокио. През тези години се развива творческият метод на бъдещия майстор, основан на внимателно изучаване на природата, смело експериментиране и сериозни познания в областта на точните науки.

През 1517 г. Леонардо да Винчи заминава за Франция по покана на крал Франциск I. Там той живее в кралския замък Клу, близо до град Алебоаз. По това време той обръща специално внимание на механиката и рисуването. Леонардо да Винчи умира на 2 май 1519 г

„Мона Лиза“ е портрет на млада жена, рисуван от италианския художник Леонардо да Винчи около 1503 г. Картината е едно от най-известните произведения на живописта в света. Отнася се за епохата на Ренесанса. Изложена в Лувъра (Париж, Франция). Пълно име на картината и подробности. Ritratto di Monna Lisa del Giocondo Портрет на г-жа Лиза Джокондо. Накратко за основното

За гледача Личността, изобразена в портрета, е трудна за идентифициране. До днес по този въпрос са изразени много противоречиви и понякога абсурдни мнения: Съпругата на флорентинския търговец дел Джокондо Е Катерина Сфорца I Забела д Есте Проста и идеална жена Млад мъж в женска постъпка Автопортрет на Леонардо мистерията, която заобикаля непознатия и до днес, привлича милиони посетители в Лувъра всяка година.

Двусмислената природа на „Мона Лиза“, която той създава много години, се превърна в красив, но в същото време недостъпен и безчувствен образ. Тя изглежда сладострастна и студена в същото време. Въпреки факта, че погледът на Джоконда е насочен към нас, между нас и нея е създадена визуална бариера, дръжката на стола, действаща като преграда.

Детектив и история на "Мона Лиза" От началото на 16 век картината, придобита от Франциск I след смъртта на Леонардо, остава в кралската колекция. От 1793 г. е поставен в Централния музей на изкуствата в Лувъра. На 21 август 1911 г. картината е открадната от служител на Лувъра. Целта на това отвличане не е ясна. Картината е намерена само две години по-късно в Италия. Освен това виновникът е самият крадец, който се отзовава на обява във вестника и предлага да продаде „Джоконда“. Предполага се, че е възнамерявал да направи копия и да ги предаде за оригинал. Накрая на 1 януари 1914 г. картината се връща във Франция.

Очевидно Леонардо не е оставил нито един автопортрет, който да може недвусмислено да му се припише. Учените се съмняват, че известният автопортрет на сангвиника на Леонардо (традиционно датиран от години), изобразяващ го в напреднала възраст, е такъв. Смята се, че може би това е просто изследване на главата на апостола за „Интересни факти на Тайната вечеря“

Пишеше наобратно, така че най-лесният начин да прочете бележките му беше да ги държи пред огледалото. Не е ясно защо е направил това, но всичките 6000 страници от неговите бележки, които са оцелели днес, съдържат рисунки и този огледален текст. Интересни факти

Има основание да се смята, че Леонардо е бил хомосексуалист. Докато художникът учи в студиото на Verrocchio, той е обвинен в тормоз над момче, което му позира в работата му. Съдът го оправда. Леонардо обичаше водата: той разработи инструкции за подводно гмуркане, изобрети и описа устройство за подводно гмуркане и дихателен апарат за гмуркане. Всички изобретения на Леонардо са в основата на съвременното подводно оборудване. Интересни факти
Витрувианският човек. Рисунката показва таланта на Леонардо в изкуството и науката и е илюстрация на взаимоотношенията в тялото на възрастен, например: ширината на дланта е 4 пръста, височината на крака на човек е 1/6 от ширината му, дължината на протегнатите ръце е равна на височината на човек

Той беше повече изобретател, отколкото художник. Въпреки че рядко е правил образци на това, което е изобретил, някои от нещата, които е изобретил през годините, все още се използват днес, като хеликоптери и парашути. Да Винчи беше обсебен от идеята за война и скицира бронирана машина, която може да превозва 8 души и да стреля през дупки в бронята (вид прототип на бронетранспортьор). За първи път това, което днес наричаме танкове, се използва едва през Първата световна война, тоест след като са изминали половин хиляда години от описанието им от Леонардо. Интересни факти

Леонардо беше двуличен - той беше еднакво добър с дясната и лявата си ръка. Той страдаше от дислексия

Леонардо да Винчи с право заема едно от първите места сред изобретателите от всички векове и народи. Той успя да предвиди и предопредели хода на много изобретения и разсъждаваше по начин, който беше в противоречие с тогавашните общоприети норми и подходи. В тази статия ще научите какво е изобретил Леонардо да Винчи. Ще се опитаме да дадем целия списък с изобретенията на Леонардо и да разкрием колкото е възможно повече принципите и същността на работата на неговите механизми.

Прочетете също:

• Изобретенията на Леонардо да Винчи - част 1

Леонардо да Винчи печели слава приживе, но световната известност и слава го спохождат векове по-късно, когато през 19 век са намерени негови бележки и записи. Документите му съдържаха скици и скици на невероятни изобретения и механизми. Той разделя много от произведенията си на специални „кодове“, а общият обем на произведенията му е около 13 хиляди страници. Основната пречка за осъществяването на неговите идеи е ниското технологично и научно ниво на Средновековието. През 20-ти век много от неговите изобретения се повтарят, ако не в реален размер, то под формата на модели и умалени копия, въпреки че често има смелчаци и ентусиасти, които са готови да повторят всичко точно както е описано от великия изобретател Леонардо да Винчи.

САМОЛЕТИ

Леонардо да Винчи беше почти обсебен от мечтите за летящи машини и възможността за полет, защото никоя машина не е в състояние да предизвика същото благоговейно възхищение и изненада като машина, способна да се рее във въздуха като птица.

В записките му може да се намери следната мисъл: „гледайте как рибата плува и ще научите тайната на полета“. Леонардо успява да направи интелектуален пробив. Той разбра, че водата се държи като въздуха, така че придоби приложни познания за това как да създаде повдигане и показа изключително разбиране на темата, което изумява експертите и до днес.

Една от интересните концепции, открити в работата на гения, е прототип на хеликоптер или витлов вертикален самолет.

Около скицата има и описание на перката на Да Винчи (хеликон). Покритието на винта трябваше да бъде желязо с дебелина на резба. Височината трябва да бъде приблизително 5 метра, а радиусът на винта трябва да бъде около 2 метра. Устройството трябваше да се задвижва от мускулната сила на четирима души.

Във видеото по-долу четирима ентусиазирани инженери, историк и специалист по леки самолети се опитаха да развият идеята за хеликоптера на Леонардо и да го накарат да лети, въпреки че им беше позволено да използват редица съвременни технологии и материали. В резултат на това се оказа, че този дизайн има редица сериозни недостатъци, основният от които беше липсата на тяга, необходима за полет, така че ентусиастите се насочиха към значителни модификации, но дали са успели или не, разберете от видеото .

Самолетът на Леонардо да Винчи

Изобретателят не седеше дълго с идеята за хеликоптер и реши да продължи, опитвайки се да създаде прототип на самолета. Тук птиците са били източник на знания.

По-долу на снимката има чертежи на крилата, както и скици на делтапланер, който след изграждането в наше време се оказа доста функционален.

Въпреки че изобретението му не може да се нарече напълно самолет, то е най-подходящо да се нарече маховик или орнитоптер, тоест самолет, издигнат във въздуха поради реакцията на въздуха с неговите равнини (крила), към които е махащото движение предава се чрез мускулно усилие, като при птиците

Леонардо внимателно започна да прави изчисления и започна с патици. Той измерил дължината на крилото на патицата, след което се оказало, че дължината на крилото е равна на корен квадратен от теглото му. Въз основа на тези предпоставки Леонардо решава, че за да вдигне своя маховик с човек на борда във въздуха (който достига около 136 килограма), ще е необходимо да създаде птичи крила с дължина 12 метра.

Интересен факт за делтапланеризма.В играта Assasin's Creed 2 главният герой използва летателната машина на Да Винчи (делтапланер), за да лети от единия край на град Венеция до другия.

А ако сте фен на филмите на Брус Уилис, може би си спомняте, че във филма „Хъдсънов ястреб” се споменават делтапланер и парашут на да Винчи. И главният герой дори летя на делтапланер да Винчи.

Парашутът на Леонардо да Винчи

Разбира се, Леонардо не е изобретил своя парашут, за да избяга в случай на катастрофа на самолет; това също е самолет, който би позволил плавно спускане от голяма височина. По-долу има скица на парашута, неговите изчисления и дизайн.

Парашутът на изобретателя има формата на пирамида, покрита с дебел плат. Основата на пирамидата е дълга около 7 метра 20 cm.

Интересното е, че именно в Русия изобретателят Котелников ще усъвършенства парашута на Да Винчи, правейки първия парашут с раница в историята, който може да се прикрепи към гърба на пилота и да се използва при катапултиране.

През 2000 г. парашутистът от Англия Андриан Никълъс решава да тества изобретението на Леонардо във формата, в която го е изобретил, като заменя само материала в него, осъзнавайки, че ленът няма да издържи на такова натоварване. Първият опит беше неуспешен, така че той трябваше да използва резервен парашут. Вярно е, че през 2008 г. швейцарецът Оливие Теп успя да постигне успех. Той изостави твърдата конструкция на парашута и скочи от 650 метра височина. Натуралистът твърди, че самото спускане се е оказало безопасно, но е невъзможно да се управлява такъв парашут.

ИЗОБРЕТЕНИЯ ОТ ОБЛАСТТА НА АРХИТЕКТУРАТА И СТРОИТЕЛСТВОТО

Леонардо постига впечатляващи познания и в областта на архитектурата и строителството. Той изучава здравината и устойчивостта на материалите, открива редица фундаментални принципи и успява да разбере как най-добре да движи различни обекти.

Леонардо изучава силата, необходима за повдигане на тела с различна маса. За повдигане на тежък предмет нагоре по наклонена равнина беше обмислена идеята за използване на система от винтове, лебедки и шпилки.

Кран за повдигане на дълги предмети

Основата на гредата или стълба лежи върху специална платформа с чифт колела, която се издърпва нагоре с хоризонтално въже отдолу. Силата, която трябва да се приложи, за да се издърпа хоризонталното въже, винаги остава постоянна и колоната се движи по права линия.

Леонардо изобретил система от колела и чукове за повдигане на товари. Работата на системата е подобна на работата на ударите на чука по време на монетосеченето, само че всичко това се случва на специално зъбно колело. Три чука със специален клин, поставен между щифтовете, удрят колелото, завъртайки го и барабана, където е прикрепен товарът.

Мобилен кран и винтов подемник

Висок кран е показан на скицата вдясно. Както може би се досещате, той е бил предназначен за изграждане на високи сгради и конструкции (кули, куполи, камбанарии и т.н.). Кранът беше поставен на специална количка, която се движеше по направляващо въже, опънато над крана.

Винтовият повдигач е показан на скицата вляво и е предназначен за монтиране на колони и повдигане на други тежки предмети. Дизайнът се състои от огромен винт, който се задвижва от силата на четирима души. Ясно е, че в този случай височината и общият дизайн на такъв асансьор ограничават възможностите за неговото използване.

Скица на тролейбусен кран и винтов лифт

Пръстен платформен кран

Този кран е много подобен на съвременните кранове по своята функционалност и е бил използван от строителите в края на 14 век. Този асансьор ви позволява да местите тежки предмети около вас. За работата му се наложи използването на двама работници. Първият е бил на долната платформа и е използвал барабан за повдигане на тежки предмети, а вторият работник е бил на горната платформа и е използвал волан, за да върти асансьора около оста му. Кранът също имаше колела, които позволяваха да бъде преместен. Такива кранове са били използвани по времето на Леонардо за монтиране на стълбове и колони, изграждане на високи стени, куполи на църкви, покриви на къщи и др. Тъй като колите са били дървени, те обикновено са били изгаряни след употреба.

Багери Леонардо да Винчи

Днес едва ли някой може да бъде изненадан от багер, но малко хора се замислят как са били изобретени. Има гледна точка, че прототипи на багери са били използвани още в Древен Египет по време на изграждането на канали и драгиране на речни легла, но истинският концептуален модел на багера, разбира се, е изобретен от великия Леонардо да Винчи.

Багерите от Ренесанса, разбира се, не бяха особено автоматични и изискваха ръчния труд на работниците, но те значително го улесниха, защото сега за работниците беше по-лесно да преместват изкопаната почва. Скиците на багерите ни дават представа колко огромни са били машините по това време. Багерът използва принципа на монорелсовото движение, т.е. той се движи по една релса, като покрива цялата ширина на канала, а стрелите на неговите кранове могат да се въртят на 180 °.

Крепостна кула и двойна вита стълба

На снимката можете да видите скица на част от крепостта. Вляво от крепостната кула има скица на вита стълба, която е важен компонент на кулата. Дизайнът на стълбището е подобен на добре познатия винт на Архимед. Ако се вгледате внимателно в стълбището, ще забележите, че то е двойно и неговите части не се пресичат, тоест вие и вашият приятел можете да се качвате или слизате по различни спирали на стълбището и да не знаете един за друг. По този начин можете да слезете от едната страна и да се изкачите от другата. без да си пречат. Това е изключително полезно свойство по време на суматохата на войната. Всяка част, съответно, има собствен вход и изход. Скицата няма добавени стъпала, но действителното стълбище ги има.

Стълбището, изобретено от Леонардо, е построено след смъртта му през 1519 г. във Франция в замъка Шамбор, който служи като кралска резиденция. В Шамбор има 77 стълбища, някои спираловидни, но само двойното спираловидно стълбище, направено по скици на да Винчи, се превърна в интересна атракция.

Лабиринтна сграда с много стълбища, входове и изходи

Леонардо също мисли за по-сложни архитектурни концепции, използвайки стълби. В този случай това е истински лабиринт! Тази структура има 4 входа и 4 стълбища, които се спираловидно спираловидно едно над друго, обвивайки се около централна колона под формата на квадратна колона.Леонардо беше отличен в намирането на хармонични структури, съчетавайки геометричните характеристики на пространството, линиите, формите и материали, като в крайна сметка създават холистични, самодостатъчни сгради.

Плъзгащ се (люлеещ се) мост

Скица на люлеещ се мост от Леонардо да Винчи

Друг мост, който, за съжаление, остана само проект, е мост, който може да пропуска кораби, плаващи по реката. Основната му разлика от съвременните мостове, които работят на принципа на отваряне, е способността да се върти като врата. Този ефект се постига чрез система от капстани, панти, лебедки и противотежести, при които единият край на моста е фиксиран към специален въртящ се механизъм, а другият край е леко повдигнат за въртене.

Самоносещ ("мобилен") мост

Този мост е отговорът на въпроса: „как можете бързо да изградите пълноценно преминаване с помощта на импровизирани средства?“ Освен това отговорът е изключително красив и оригинален.

Скица на самоносещ мост от Леонардо да Винчи

Този мост образува арка, т.е. той е извит, а самият монтаж не изисква нито пирони, нито въжета. Разпределението на натоварването в конструкцията на моста се дължи на взаимното разширение и натиск на елементите един върху друг. Можете да сглобите такъв мост на всяко място, където растат дървета, а те растат почти навсякъде.

Предназначението на моста е било военно и е било необходимо за подвижното и тайно движение на войските. Леонардо си представи, че такъв мост може да бъде построен от малка група войници, използвайки дървета, растящи наблизо. Самият Леонардо нарича своя мост „Надеждност“.

Висящ мост

Този тип мост е друг пример за мобилен сглобяем мост, който войниците могат да сглобят с помощта на въжета и лебедки. Такъв мост бързо се сглобява и разглобява след себе си по време на настъплението и отстъплението на войските.

Както в много от дизайните на Леонардо да Винчи, тук се използват принципите на опън, статика и устойчивост на материалите. Конструкцията на този мост е подобна на тази на висящите мостове, където основните носещи елементи също са направени от лебедки и въжета и не изискват допълнителни опори.

Този мост, създаден преди 500 години, може да служи като добро военно устройство по време на Втората световна война. По-късно инженерите от следващите векове стигат до извода, че този тип дизайн на мост е оптимален и принципите, използвани при висящия мост, се използват и в много съвременни мостове.

Мост за турския султан

През 1502-1503 г. султан Баязид II започва да търси проекти за изграждане на мост през залива Златен рог. Леонардо предложил на султана интересен проект за мост, който включвал изграждането на мост с дължина 240 метра и ширина 24 метра, който по това време изглеждал като нещо грандиозно. Интересно е също така да се отбележи, че друг проект е предложен от Микеланджело. Вярно, нито един от проектите не успя да бъде реализиран на практика.

Минаха 500 години и Норвегия се заинтересува от концепцията на моста. През 2001 г. близо до Осло в малкото градче Ас е построено по-малко копие на моста Да Винчи. Архитектите и строителите се опитаха да не се отклоняват от чертежите на майстора, но на места използваха съвременни материали и технологии.

Град на бъдещето от Леонардо да Винчи

През 1484-1485 г. в Милано избухва чума, от която умират около 50 хиляди души. Леонардо да Винчи предполага, че причината за чумата са нехигиенични условия, мръсотия и пренаселеност, така че той предлага на херцог Лудовико Сфорца да построи нов град, лишен от всички тези проблеми. Проектът на Леонардо сега би ни напомнил за различни опити на писатели на научна фантастика да опишат утопичен град, в който няма проблеми, където технологията е решението за всичко.

Скици на улиците на идеалния град на бъдещето на Леонардо да Винчи

Според плана на великия гений градът се състои от 10 квартала, в които трябва да живеят 30 000 души, като всеки квартал и къща в него са снабдени с индивидуален водопровод, а широчината на улиците трябва да бъде поне равна до средната височина на кон (много по-късно Държавният съвет на Лондон съобщи, че тези данни пропорциите са идеални и всички улици в Лондон трябва да бъдат приведени в съответствие с тях). Освен това градът беше многослоен. Нивата са били свързани чрез стълби и проходи. Най-горното ниво беше заето от влиятелни и богати представители на обществото, а долното ниво на града беше запазено за търговците и предоставянето на различни видове услуги.

Градът може да се превърне в най-голямото постижение на архитектурната мисъл на своето време и да реализира много от техническите постижения на великия изобретател. Не бива наистина да мислите, че градът е само от механизми; преди всичко Леонардо набляга на удобството, практичността и хигиената. Площадите и улиците са проектирани да бъдат изключително просторни, което не отговаря на средновековните представи от онова време.

Важен момент беше системата от водни канали, свързващи целия град. Чрез сложна хидравлична система водата е достигала до всяка градска сграда. Да Винчи вярваше, че това ще помогне за премахване на нехигиеничния начин на живот и ще намали до минимум появата на чума и други болести.

Лудовико Сфорца смята този проект за авантюристичен и отказва да го реализира. Към самия край на живота си Леонардо се опита да представи този проект на краля на Франция Франциск I, но проектът, за съжаление, не заинтересува никого и остана нереализиран.

ВОДНИ МЕХАНИЗМИ И УСТРОЙСТВА

Леонардо създава много скици, посветени на устройства за вода, устройства за манипулиране на вода, различни водопроводи и фонтани, както и машини за напояване. Леонардо обичаше водата толкова много, че правеше всичко, което по някакъв начин влезе в контакт с водата.

Подобрен Архимедов винт

Древните гърци, представени от Архимед, отдавна са изобретили устройство, което прави възможно повдигането на вода с помощта на механика, а не на ръчен труд. Този механизъм е изобретен около 287-222 г. пр.н.е. Леонардо да Винчи подобри механизма на Архимед. Той внимателно обмисли различните съотношения между ъгъла на оста и необходимия брой спирали, за да избере оптималните параметри. Благодарение на подобренията, витловият механизъм започна да доставя по-голям обем вода с по-малко загуби.

На скицата винтът е показан отляво. Това е плътно увита тръба. Водата се издига през тръбата и тече от специална баня до върха. Чрез завъртане на дръжката водата ще тече в непрекъснат поток.

Винтът на Архимед все още се използва за напояване на земеделски земи и принципите на винта са в основата на много индустриални помпени станции и помпи.

Водно колело

Леонардо се опита да намери най-оптималния начин за използване на силата и енергията на водата, използвайки различни системи от колела. Той изучава хидродинамика и в крайна сметка изобретява водното колело, което е показано на скицата по-долу. В колелото се правели специални купи, които загребвали вода от долния съд и я изливали в горния.

Това колело е било използвано за почистване на канали и драгиране на дъното. Разположено на сал и с четири остриета, водното колело се задвижвало на ръка и събирало тиня. Тинята беше поставена върху сал, който беше закрепен между две лодки. Колелото също се движеше по вертикална ос, което позволяваше да се регулира дълбочината на загребване на колелото.

Водно колело с кофи

Леонардо предложи интересен начин за доставяне на вода в града. За това е използвана система от кофи и вериги, на които са закрепени кофите. Интересното е, че механизмът не изисква човек да работи, тъй като цялата работа се извършва от реката чрез водно колело.

Порта за шлюз

Изобретателят подобри системата на шлюзовата врата. Количеството вода вече може да се контролира, за да се изравни налягането от двете страни на шлюзовете, което ги прави по-лесни за работа. За да направи това, Леонардо направи малка порта с резе в голямата порта.

Леонардо изобретява и канал със система за заключване, която позволява на корабите да продължат навигацията дори по склонове. Системата на вратите позволяваше да се контролира нивото на водата, така че корабите да могат да преминават през водата без затруднения.

Дихателен апарат под вода

Леонардо обичаше водата толкова много, че измисли инструкции за гмуркане под вода, разработи и описа водолазен костюм.

Водолазите, според логиката на Леонардо, трябваше да участват в закотвянето на кораба. Водолазите в такъв костюм биха могли да дишат, използвайки въздуха, намиращ се в подводната камбана. Костюмите също имаха стъклени маски, които им позволяваха да виждат под водата. Костюмът също имаше подобрена дихателна тръба, която се използваше от водолази в по-древни времена. Маркучът е изработен от тръстика, а фугите са уплътнени с водоустойчив материал. Самият маркуч има пружинна вложка, която позволява на маркуча да увеличи здравината си (в края на краищата има много водно налягане на дъното), а също така го прави по-гъвкав.

През 2002 г. професионалният водолаз Jacques Cozens провежда експеримент и прави водолазен костюм по чертежите на Леонардо, като го прави от свинска кожа и с бамбукови тръби, както и въздушен купол. Опитът показва, че дизайнът не е идеален и експериментът е само частично успешен.

Изобретяване на плавници

Мрежестата ръкавица, изобретена от Леонардо, сега ще се нарича плавници. Това позволява на човек да остане на повърхността и увеличава разстоянието, което човек може да преплува в морето.

Пет дълги дървени пръчки продължават структурата на човешкия скелет по дължината на фалангите на пръстите и са свързани помежду си с мембрани, като тези на водолюбивите птици. Съвременните перки се основават на абсолютно същия принцип.

Изобретяване на водни ски

Изобретателят се опита да реши проблема с войниците, пресичащи дълги плитки води, и стигна до заключението, че е възможно да се използва кожа, предварително напълнена с въздух (кожни торбички), закрепвайки тази кожа към краката на хората.

Ако обемът на чантата е достатъчен, тя ще може да издържи теглото на човек. Леонардо възнамерявал също да използва дървена греда, която имала повишена плаваемост. Войниците трябва да вземат две специални процесии в ръцете си. за да контролирате баланса си и да продължите напред.

Идеята на Леонардо се оказва неуспешна, но подобен принцип е в основата на водните ски.

Спасителна шамандура

Ако преведете надписа в долната част на снимката, можете да прочетете „Как да спасим живот в случай на буря или корабокрушение“. Това просто изобретение не е нищо повече от спасителен пояс, който позволява на човек да остане над нивото на водата и да не се удави. Предполага се, че кръгът ще бъде направен от светла дъбова кора, която може да се намери навсякъде в Средиземноморието.

лодка на колела

През Средновековието моретата и реките остават удобни и оптимални транспортни пътища. Милано или Флоренция бяха жизнено зависими от морския трафик и наличието на бърз и безопасен воден транспорт.

Леонардо скицира лодка с гребно колело. Четирите остриета са подобни по форма на перките на водолюбивите птици. Човекът завъртя педалите с двата крака, като по този начин завъртя колелото. Принципът на възвратно-постъпателното движение накара колелото да се върти обратно на часовниковата стрелка, така че лодката започна да се движи напред.

Модел на лодка Леонардо

Във видеото по-долу можете да видите по-подробно структурата на лодка с колела:

Леонардо да Винчи [Истинската история на един гений] Алферова Мариана Владимировна

Самолети. Мечти за полет. Орнитоптери и самолет

Идеята за създаване на машина, която да помогне на човек да се издигне във въздуха, буквално преследва Леонардо през целия му живот. Той прекарва много часове, наблюдавайки полета на птиците и изучавайки тяхната анатомия. Като механик Учителят се опита да измисли механизъм, който човек да управлява с ръцете и краката си, задвижвайки пляскащи крила. Повечето от летящите механизми на Учителя са орнитоптери, тоест машини, които биха помогнали на човек да стане като птица. Човекът трябваше да се издигне във въздуха, размахвайки криле като голям орел.

Леонардо да Винчи. Чертеж на вертикален орнитоптер. Писалка, мастило. Тук човек седи в кола и задвижва педалите. Механизмът беше поставен в корпус с форма на топка. Това е по-скоро фантазия за летене, отколкото реална рисунка на автомобил.

Леонардо построи тестов стенд с крило, опитвайки се да разбере как да вдигне човек във въздуха. Моделите на орнитоптери, пресъздадени по рисунките на Леонардо, не могат да летят, но възпроизвеждат движенията на птичи крила в най-малки детайли.

Механизми, при които човек движи крилата си с движения на ръцете и краката си, могат да бъдат намерени в записите на Леонардо в различни версии. Понякога е един чифт крила, понякога две. Един от проектите беше рисунка на самолет, в който човек трябваше да лежи с крака в устройства, наподобяващи стремена - единият крак повдига крилото, другият го спуска. По-лесно е да се каже: човек върти педалите, докато лежи, а задвижването, използвайки кабели и лостове, кара крилата да се движат. Това е като дирижабъл, качвайки се на борда на който човек ще гребе във въздуха като във вода.

Да Винчи има друга версия на орнитоптера - когато два чифта крила се задвижват с ръце и крака. В този случай човек повдига крилата с ръце с помощта на барабан и ги спуска с краката си. Човекът отново е в апарата в легнало положение. Но Леонардо скоро осъзна, че човек просто няма достатъчно мускулна сила, за да движи крилата си със скорост, достатъчна да го издигне във въздуха. Всъщност парадоксът е, че доста простите изчисления показват, че само тежка категория може да размахва такива крила, но в същото време усилията му са достатъчни само за да вдигне слаб човек във въздуха. Тоест, ако един човек можеше да маха за друг, тогава човекът отдавна би летял като птица. Но не можете да заблудите физиката, за разлика от учителя по физика, когато ученик предаде копирано решение за свое.

След като стигна до такива разочароващи заключения (което означава липса на мускулна сила), Учителят започна да търси механизми, които биха могли да помогнат на човек с това. Една от рисунките показваше механизъм, който използва пружини. Самата схема, изобретена от Леонардо, беше оригинална от механична гледна точка, но отново нямаше практическо приложение.

В крайна сметка Леонардо изостави идеята за махащо крило и започна да мисли за плъзгащо се крило. Една страница от бележките му показва плъзгащ се лист и до него снимка на неподвижно крило. Така във фантазиите му се появява механизъм, който прилича на съвременен делтапланер. За управление на планера са използвани балансиращ механизъм и подвижно крило. Запазена е рисунка, на която човек е разположен в окачване, което донякъде напомня на сегашното окачване на делтапланер. Вярно е, че пилотът е изобразен вертикално. Майсторът прегледа баланса на планера - той трябва да бъде изграден от бамбук и с момчета от сурова коприна или кожа. Човекът беше разположен много под тази равнина, което направи възможно балансирането на структурата.

Реконструкция на орнитоптера на Леонардо, наречен "Голямата птица". Уикипедия. В този дизайн Леонардо внимателно имитира движенията на птичи крила

Още в наше време във Великобритания е построен „делтапланер“ от материали от времето на Леонардо по негови чертежи и устройството е успешно тествано върху тебеширените скали на Англия.

Без съмнение Леонардо си поставя задача, която не може да бъде решена с технологията на 15 век. Когато разработва дизайна на своя самолет, да Винчи разчита само на човешката сила, опитвайки се да използва максимално мускулите на пилота, принуждавайки го да работи с ръцете, краката и дори главата си. Не в смисъл на мислене, а буквално - използване на главата като част от задвижването. Но колкото и да се опитваше Леонардо, по негово време полетът беше невъзможен - великият Учител не разполагаше с двигател и необходимите леки материали, за да създаде самолет. Леонардо възнамеряваше да изгради своите модели от дърво и плат. Въпреки че вероятно е било възможно да се създаде планер.

Човекът прави първите си полети с балон с горещ въздух три века след Леонардо. През 1783 г. излита първо балонът с горещ въздух на братята Монголфие, пълен с нагрят въздух, а след това през същата година и балонът с водород на Жак Александър Сезар Шарл. И въпреки че беше възможно по някакъв начин да се контролира балонът (например с помощта на баластни торби и котва), това все още беше полет по волята на въздушните течения - балонът летеше там, където вятърът го караше, а не там, където човекът планираше изпрати го. По-скоро може да се превърне в забавление, в екстаз от полета като такъв, вместо да има практическо значение.

Едва през 1852 г. е създадено устройство, което може да се управлява - така се появява дирижабълът, летателен апарат с формата на пура с перка, задвижвана от парен двигател.

През 80-те години на 19 век започва „битката за рая“. Учените, състезавайки се помежду си, създават летящи машини, една по-прекрасна от друга. В същото време започва развитието на теорията. По това време се появиха планери, подходящи за полет.

Както разбирате, самият планер не може да полети - той трябва да бъде ускорен с помощта на лебедка или избутан от наветрената страна на планината. Първият модерен планер, който издига човек във въздуха, е проектиран от английския учен и изобретател Джордж Кейли през 1853 г.

През 1882 г. Александър Можайски създава и тества моноплан с две парни машини. Не е известно със сигурност дали тази структура е успяла да излезе от земята. Тестовете в крайна сметка завършиха с катастрофа. За съжаление нямаше пари за продължаване на изследванията.

Първите авиационни двигатели са били обемисти и тежки парни машини. Проектът на първия самолет с двигател от този тип принадлежи на германеца Фридрих Матис. Матис възнамеряваше да постави тежък двигател в центъра на крилото с форма на диамант на самолета. Дизайнът му остана на хартия и скоро беше забравен. Британският учен Уилям Хенсън подходи към работата си по-внимателно. Това устройство имаше парен двигател с мощност около 30 конски сили, двигателят задвижваше витла с диаметър малко над три метра. За да се намали теглото на машината, англичанинът предлага да се замени конвенционалния котел със система от конични съдове и да се използва въздушен кондензатор. През 1844–1847 г. Хенсън провежда няколко теста на своите самолети. Но всички те завършиха неуспешно. Славата на създател на първия излетял от земята самолет принадлежи на британеца Джон Стрингфелоу. Такава машина обаче все още не можеше наистина да завладее небето. В края на 19 век "кралят на оръдията" Хирам Максим се интересува от създаването на самолети с парни двигатели. Той решава да не губи време в експерименти и веднага започва да строи самолета. Апаратът му беше оборудван с парен двигател с мощност 360 конски сили, а размерът на неговото „чудовище“ беше като двуетажна къща. Самолетът тежеше три тона и половина! В резултат на това този колос, след като за момент се повдигна от земята, веднага рухна и се превърна в развалини. Имаше много такива хора, които искаха да излетят, без да губят време за инженерни изследвания. Френският инженер Клеман Адер решава да използва числата и построява няколко самолета наведнъж, които в крайна сметка не могат да летят. Когато най-доброто от потомството му, Avion Three, се разби в присъствието на държавна комисия, нещастният инженер изгори всичките си самолетни чертежи и премина към автомобили. В резултат на това до края на 19 век изобретателите и дизайнерите разбират, че поради размера и теглото си парните двигатели не могат да се използват в самолетостроенето. Въпреки че те се досещаха за това преди, опитвайки се да адаптират електрически двигател към самолет.

Първите самолети, които започнаха да извършват редовни полети, бяха дирижабли.

В началото на 20-ти век обаче дирижаблите имат нов конкурент. След като създадоха лек и надежден двигател с вътрешно горене, много дизайнери отново започнаха да проектират превозни средства, по-тежки от въздуха. Резултатът не закъснява: на 17 декември 1903 г. самолетът на братя Райт излита. Той е оборудван с бензинов двигател с два цилиндъра, разположени хоризонтално.

За да може самолетът не само да излети от земята, но и да лети, беше необходимо да се решат два основни проблема - да се създаде двигател, способен да вдигне във въздуха конструкция, по-тежка от въздуха, и да се намери начин за управление на устройството във въздуха. Братята Райт създадоха необходимия двигател и решиха проблема с управлението, използвайки „изкривяване на крилото“. Този принцип не се използва дълго време и скоро са изобретени елерони. Но самолетите не завладяха небето веднага напълно. Състезанието продължи дълго време кой ще царува в небето - дирижабъл или самолет.

Дирижабълът е самолет, по-лек от въздуха; той „плува“ в атмосферата поради плаваемост, така че газът в обвивката трябва да е лек, с по-малка плътност от атмосферата. Обикновено черупката на дирижабъл е пълна с водород или хелий. Водородът обаче е силно запалим. Хелият е инертен газ и следователно безопасен, но е рядък и скъп газ; в началото на 20-ти век запасите му са били главно в Съединените американски щати, така че Европа трябваше да се задоволи с водород. Мерките за противопожарна безопасност трябваше да се спазват много внимателно: когато се качваха на дирижабъла, пътниците предаваха кибрит и запалки.

Пътуването с дирижабъл в началото на 20 век е значително по-удобно дори от съвременните самолети, да не говорим за първите дизайни в стила на братя Райт. Пътническият дирижабъл разполагаше с ресторант с кухня и салон за почивка. Известният Zeppelin Hindenburg е оборудван с малко, леко пиано, специално направено за дирижабъла.

И въпреки че дирижаблите дълго време успешно се конкурираха със самолетите, тъй като по това време те можеха да носят много по-големи товари от самолетите, превозните средства, по-тежки от въздуха, все пак спечелиха битката за въздуха.

Смята се, че ерата на дирижаблите приключи, когато немският пътнически дирижабъл Хинденбург изгоря при кацане в Лейкхърст (САЩ). Вечерта на 3 май 1937 г. „Хинденбург“ излита от Германия и се насочва на запад. Той прекосява Атлантическия океан, а на 6 май пътниците му виждат Манхатън. В желанието си да угоди на пътниците и в същото време да покаже цепелина на американците, капитанът направи кръг над града. След това дирижабълът се насочи към базата Лейкхърст. Кацането беше усложнено от приближаването на фронта на гръмотевична буря. По време на кацане възникна пожар; в рамките на 15 секунди огънят се разпространи в целия дирижабъл и настъпи експлозия; след още 15 секунди Хинденбург се разби на земята до швартовата мачта. При катастрофата загинаха 36 души. Независимо от причините за пожара, катастрофата в Хинденбург доведе до спиране на строителството на пътнически дирижабли. Отсега нататък небето принадлежеше изцяло на самолетите. Задвижваните с хелий дирижабли се използват само за разузнаване по време на войната.

През времето между световните войни авиационната технология постигна огромен напредък. Първите самолети са направени от дърво и плат, но сега дизайнерите са преминали към почти изцяло алуминиев фюзелаж. Всеки знае, че алуминият е много мек материал, алуминиева лъжица или вилица може да се огъне на ръка без много усилия, а чистият алуминий не е подходящ за корпус на самолет. Но немските инженери измислиха сплав от алуминий с мед и манган; след термична обработка такава сплав придобива свойствата, необходими за конструирането на самолети. Това е дуралуминий (дуралуминий на общ език), по името на град Дюрен, където е създадено производството му. През 1917 г. немската компания Junkers построява изцяло метален моноплан от тази сплав.

Развитието на самолетните двигатели също протича с бързи темпове. Многобройни награди за рекорди за скорост и обхват изиграха важна роля в развитието на самолетостроенето.

И така, виждаме, че за решаването на проблемите, с които се е борил Леонардо, са били нужни години непрекъсната работа на учени и инженери, създаване на нови теории, нови дизайни, нови двигатели и нови материали. Нищо от това не е било на разположение на Учителя през 15 век. Индустриалната революция даде всичко това, както и приемственост на знанието, когато един изследовател или дизайнер може да продължи работата си там, където друг я е оставил.

Леонардо обаче ни остави нещо, което може би е не по-малко важно от постижението на всички индустриални революции – вярата в неограничените възможности на човека.