Да Винчи как изобретатель

Вот уже почти пять столетий неизменный интерес вызывает не только художественное наследие Леонардо да Винчи, но и еготеоретические труды, открытия и изобретения. Сконструировав по чертежам «машины» Леонардо да Винчи, исследователи доказали, что именно ему принадлежат «авторские права» напарашют, вертолет, акваланг, пулемет, автомобиль и массу других механизмов, без которых невозможно представить современную цивилизацию. Так, прообразом современного танка стал разработанный гением XV века тяжелый фургон, окованный броней и вооруженный со всех сторон пушками.

Источником  для изучения научных воззрений Леонардо да Винчи являются так называемые «кодексы», объединившие исследования ученого в области физики, химии, медицины, астрономии, анатомии, математики. Наиболее известны - Атлантический, Виндзорский, Мадридский, Туринский, Французский кодексы, а также кодексы Лестера, Арунделла, Тривульцио и Форстера.

Изобретенный  им винт лег в основу конструкции вертолета. Деревянный двухколесный движущийся механизм послужил прототипом велосипеда. Леонардо да Винчи известен как конструктор ткацких станков, печатных, деревообрабатывающих и землеройных машин, приборов для шлифовки стекла, металлургических печей.

После наблюдения за сценами военных сражений Леонардосоздал портативную лестницу, идеально подходящую для штурма дворцов и крепостей. В наши дни это приспособление применяется при спасении людей на пожарах.

Теоретический вклад Леонардо в науку содержится в его исследованиях по «тяжести, силе, давлению и удару... детям движения...». Остались его рисунки составных частеймеханизмов и устройств для передачи движения. Пять основных типов механизмов известны с античных времен:лебедка, рычаг, блок (ворот), клин и винт. Леонардо применял их в сложныхустройствах, автоматизирующих различные операции. Особое внимание он уделялвинтам: «О природе винта и его применении, о том, сколько вечных винтов можно изготовить и как дополнить их зубчатыми колесами».

С проблемой трансмиссии движения тесно связаны исследования трения, которые привели к появлениюподшипников, применяемых и в наши дни. Леонардоиспытывал подшипники, сделанные из антифрикционного материала (сплава меди и жести), и в конечном итоге остановился на разнообразных шарикоподшипниках - прообразах современных.

Механизмы Леонардо не только осуществляли трансмиссию движения, но и преобразовывали его от непрерывного к переменному. Это хорошо видно на примере устройств для шлифовки линз.

Энергетические ресурсы, доступные Леонардо для приведения в движение егомеханизмов, были традиционны: сила мышц человека или животного, ветер, вода,грузы и противовесы, арбалеты и пружины, иногда - пар.

В 30-х годах 17 столетия в национальной библиотеке Мадрида были обнаружены два тома неопубликованных рукописей Леонардо да Винчи. И среди чертежей"Codex Madrid I", почти полностью посвященного прикладной механике, ученые нашли эскиз 13-разрядного суммирующего устройства с десятизубыми колёсами. В рекламных целях оно было воспроизведено фирмой IBM и оказалось вполне работоспособным.

Экспериментируя с потоками воды, Леонардо заметил влияние воздуха на траекторию полета пушечных ядер. Эту проблему он решил с помощью килевидных снарядов, актуальных и в наши дни. Они имели аэродинамический контур и направляющие крылья.

Эта конструкциябыла названа ученым«мушкет в форме органной трубы». На телеге устанавливались три стойки со стволами (по 11 стволов на каждой) мощностью в 33заряда. Установка вращалась. Когда одна стойка стреляла, вторая перезаряжалась, а третья остывала, мощность огня повышалась и создавалась непрерывность обстрела. Орудие снабжалось винтовым механизмом, регулирующим подъемник.

Леонардо отдает предпочтение легкому оружию с регулируемой (при помощи подъемной дуги) траекторией полета снаряда. Пушки заряжались с тыльной стороны, что устраняло проблемы их загрузки через жерло.

Данный рисунок - изображение «предка» современного вертолета. Радиус винта - 4,8 м. Он имел металлическую окантовку и полотняное покрытие. Винт приводился в движение людьми, которые шли вокруг оси и толкали рычаги. Существовал и еще один способ запуска винта - требовалось быстро раскрутить трос под осью. «Я думаю, что если этот винтовой механизм добротно сделан, т. е. сделан из накрахмаленного полотна (во избежание разрывов) и быстро раскручен, то он найдет себе поддержку в воздухе и взлетит высоко вверх».

Этот рисунок - один из самых знаменитых рисунков Леонардо: «А вращает крыло, В поворачивает его с помощью рычага, С опускает его, D поднимает его». Человек лежит на платформе вытянувшись: «На этом месте располагается сердце». Ноги вдеты в стремена таким образом, что одна нога поднимает крыло, другая опускает. Это -летательный аппарат, в котором распростертый человек крутит педали, поднимающие и опускающие крылья, сгибающие и вращающие их при помощи веревок и рычагов, т.е. этот аппарат как бы «гребет» по воздуху.

«Если у  человека есть тент из плотной ткани, каждая из сторон которого составляет 12 длин руки, и высота - 12, то он может прыгнуть, не разбившись, с любой значительной высоты».

На этом знаменитом рисунке прототип современного автомобиля.Самодвижущаяся телега движется с помощью сложного арбалетного механизма, который передает энергию приводам, соединенным с рулем. Задниеколеса имеют дифференцированные приводы и могут двигаться независимо. Четвертое колесо соединено с рулем, при помощи которого можно управлять телегой. Первоначально этотранспортное средство предназначалось для увеселения королевского двора и относилось к тому ряду самодвижущихся машин, которые были созданы другими инженерами средневековья и Возрождения.

Музыку Леонардо считал второй по значению среди искусств после живописи. Он играл на лютне. Рассказывают, что во время первого визита к Людовико иль Моро в 1482 г. Леонардо держал в руках серебряную лютню. Он также применял музыку в ходе военных сражений:механизированные военные барабаны отбивали сложный ритм  в такт движениям оси повозки.

Устройство для точного подсчета расстояния. Формой напоминает тачку, имеет два зубчатыхколеса: вертикальное проходит одну зарубку всякий раз, как поворачивается ступица колеса на земле. Каждый раз, как вертикальное зубчатое колесо заканчивает оборот, внутренний выступ двигает другое, горизонтальное колесо. В нем есть отверстия, через которые выпадает в специальный контейнер камень или мяч, когда устройство проходит еще одну зарубку. Сбор и подсчет этих камней дает возможность подсчитать количество оборотов колеса на земле и тем самым измерить расстояние.

Ожившие идеи Леонардо

Известный итальянский спортсмен и путешественник Анджело Д’Арриго и чемпионка мира по дельтапланеризму Джуди Лиден в разное время испытывали дельтапланы, созданные по чертежам да Винчи.

К чертежу 1487 года были добавлены штурвал управления и трапеция, которые Леонардоизобрел позднее. «Моей первой реакцией было удивление. Его красота меня просто поразила», - рассказывает Джуди Лиден. Она чемпионка мира, и поэтому (а также благодаря весу в 52 кг) Лиден была избрана пилотом двух летальных аппаратов Леонардо. «Мне было немного страшно, когда меня предупредили, что можно подниматься только на безопасную высоту, с которой я могу упасть, не причинив себе вреда. Проектировщики опасались, что дельтаплан сломается в полете, но он оказался более прочным, чем современные модели». Два полета, два результата: первый дельтаплан несколько раз поднимался в воздух, но лишь на несколько секунд, второй пролетел расстояние в 30 метров на высоте 15 метров. «Этот полет можно сравнить с ездой на автомобиле, у которого есть педаль газа и тормоза, но нет руля», - рассказала Лиден. Дельтаплан Леонардо прекрасно летает, но очень неповоротлив.

Двадцать  лет итальянский дизайнер Роберто Васкони посвятил изучению записей и зарисовок великого художника и ученого. Порисункам и чертежам да Винчи он создавал более 30 моделей машин, механизмов и приборов. Поначалу на каждый механизм у дизайнера уходили месяцы. Теперь же он наловчился и создает очередную модель по чертежам Леонардо всего за неделю. Всемашины, что называется, боевые и находятся в рабочем состоянии.

Наследие Леонардо насчитывает около 3500 листов и записных книжек. Его почерк удивителен. В записных книжках он пишет справа налево, буквы перевернуты так, что их проще читать с помощью зеркала. Леонардо был левшой, и так писать ему было удобнее.

- Самое интересное, что Леонардо специально допускал ошибки в чертежах, чтобы предотвратить, говоря сегодняшним языком, промышленный шпионаж, - рассказываетРоберто Васкони. - Ворам пришлось бы долго ломать голову над воплощением украденных идей. Без такой своеобразной защиты своего авторского права он оставил лишь несколькоизобретений.