Гений Леонардо да Винчи. Механизмы. Летательные аппараты
Автопортрет. 1512 года.
Леонардо да Винчи (1452-1519гг.) - один из титанов эпохи Возрождения, итальянский живописец, скульптор, архитектор, ученый и инженер. Неутомимый ученый-экспериментатор и гениальный художник, Леонардо да Винчи остался в истории символом эпохи, которая «нуждалась в титанах и... породила титанов по силе мысли, страсти и характеру, по многосторонности и учености».
Искусственный полет был задачей, постоянно занимавшей воображение Леонардо: он работал над ее разрешением около двадцати пяти лет. Он подходил к ней, как и к другим своим задачам, руководствуясь определенным правилом, которое звучит как предпосылка ко всему, что он делал: "Хотя человеческая искусность способна многое изобрести... все же она никогда не создаст предмет более прекрасного, простого и правильного, чем создает природа, потому что в ее изобретениях нет ничего лишнего, ничего недостающего (ничего нельзя прибавить, ничего отнять)". К несчастью для Леонардо, секрет движущей силы навсегда остался скрыт для него, поэтому его кропотливые усилия по имитации полета птиц ни к чему не привели. В основном он сосредоточивался на конструировании машин. Иногда одержимость идеей доводила его до крайности: например, он нарисовал конструкцию машины с парным комплектом педалей и шарообразным корпусом (слева внизу). Однако некоторые из его разработок просто блестящи. Без сомнения, чрезвычайно удачен пирамидальный парашют, и вполне может быть, что именно Леонардо первым его изобрел.
В последние годы жизни мало рисовал, но активно занимался другими областями деятельности, посвящая себя научным экспериментам и скрупулезным наблюдениям за природой. Значительное число его дневников и чертежей, часть из которых храниться в Королевской Библиотеке в Виндзоре, свидетельствует о его неповторимом исследовательском уме и исключительном интеллекте. Леонардо не был ученым-гуманитарием и, кажется, мало интересовался классической литературой и культурой. Следовательно, он не был типичным гуманистом, но он завоевал при жизни огромную репутацию и убедительно доказал, что художник - это мыслитель, а не ремесленник.
Далее Вы познакомитесь с рисунками (и комментариям к ним) гениального Леонардо да Винчи.
Леонардо да Винчи был убежден, что "человек, преодолевающий сопротивление воздуха с помощью больших искусственных крыльев, может подняться в воздух".
Убежденный в своей правоте, он начал разрабатывать аппарат, приводимый в движение только силой мышц человека, и позволяющий ему парить в воздухе как птица. Существует множество рисунков такого "ornitotteri" , придуманных Леонардо. Одни из них изображают лежащего человека, который собирается взлететь с помощью механизмов, присоединенных к крыльям; другие - движение вперед при помощи более совершенной системы винтов и шкива. Есть и рисунки человека, расположенного вертикально в летательном корабле, на педали которого он нажимал руками и ногами.
Чтобы сконструировать крылья "ornitotteri", Леонардо изучал анатомию птичьего крыла, учитывая функции и распределение его перьев. Наблюдая за полетом птицы, ученый заметил, что она по-разному машет крыльями, когда зависает в воздухе, летит вперед или приземляется. Его интересовали также перепончатые крылья летучих мышей. На основе этих наблюдений Леонардо сконструировал огромные крылья, предназначенные не только для поднятия человека в воздух, но и удержания его в полете, благодаря элеронам и шарнирам. Он собирался имитировать воздушную акробатику птиц, их способность беречь энергию в полете и точно приземляться. До конца XV столетия Леонардо был убежден, что сможет осуществить проект механического полета. Однако его беспокоило то обстоятельство, что возможности мышц человека ограничены. Поэтому он собирался вместо энергии мускулов использовать механизм лука, который обеспечивал бы движение вперед. Впрочем, лук не решал проблем автономности в полете, возникающих при быстром раскручивании пружины.
С 1503 по 1506 г. Леонардо был занят исследованиями в Тоскане. Атмосферные условия, наличие или отсутствие ветра, соответствующие метеорологические и аэродинамические явления заставили его отказаться от своей старой идеи об "инструменте", основанном на взмахе крыльев, и признать”полет без движения крыльев”.
Наблюдая, как большие птицы позволяют воздушным потокам подхватить и нести их в воздухе, Леонардо думал об оснащении человека большими составными крыльями, которые дадут ему возможность войти в подходящий воздушный поток при помощи несложных движений тела и не затратить много сил на это. Человек будет свободно парить, пока не опустится на землю как “сухой лист”.
Систематические исследования, предпринятые Леонардо в начале XVI в., привели его к необходимости изучить “качество и плотность воздуха”. Для этой цели он сконструировал гидроскопические инструменты. Леонардо подчеркивал,что законы аэродинамики аналогичны законам гидростатики, т.е.наука о воде является зеркальным отражением науки о ветре, ” которую (науку о ветре) мы покажем через движение воды и эта важная наука станет шагом вперед в понимании полета птицы в воздухе"
|
Орнитоптер с пружинным приводом
|
 |
Спуск на землю «сухим листком»
Человек повернется направо, если согнет правую руку и вытянет левую; меняя эти движения, он будет поворачиваться справа налево”.
15 апреля 1452 года родился человек, чье имя стало синонимом гениальности во всем. Леонардо да Винчи был прекрасным художником, талантливым архитектором, анатомом. Но его технические изобретения смогли опередить свое время на несколько веков
Леонардо да Винчи известен в первую очередь как художник, творец знаменитой «Джоконды » и «Тайной вечери». Его современники ценили прежде всего его художественный талант. Но Леонардо обладал и великим инженерным умом, который люди, жившие с ним в одно время, оценить не могли. Видимо потому, что большинство изобретений да Винчи невозможно было воплотить в жизнь с помощью инструментов XV - XVI веков. А если бы изобретения Леонардо были реализованы, то по средневековым улицам ездили бы автомобили, в небе парили летательные аппараты, а в средневековых сражениях применялись танки и пулеметы.
Все технические идеи гения остались только на бумаге – в рисунках, чертежах и подробных описаниях. Свои научные труды более чем на 5000 страницах Леонардо систематизировал в книги-кодексы. Записи в рукописях были зачем-то зашифрованы своеобразной «тайнописью» - написаны справа налево зеркальным шрифтом. Только через пять веков энтузиасты и почитатели таланта великого человека эпохи Возрождения, прочитав рукописи, попытались воплотить идеи да Винчи в жизнь, сконструировав механизмы по его чертежам. И все машины работали!
Водолазный костюм
Водолазный костюм был придуман Леонардо для венецианцев, которым постоянно приходилось отражать морские военные атаки. В эти непромокаемые костюмы предполагалось нарядить воинов и отправить их под воду затапливать вражеские суда, повреждая им днища. Водолазный костюм Леонардо был выполнен из кожи, шлем был оснащен стеклянными линзами, обувь водолаза утяжелена металлическим грузом. Человек в таком костюме мог дышать с помощью колокола с воздухом, опущенного под воду, от которого к шлему водолаза были подведены дыхательные трубки.
Парашют
Конечно, во времена да Винчи летательных аппаратов еще не было, и возможность подняться в воздух для человека была только мечтой. И гениальный изобретатель задумал свой первый в истории парашют, не как средство спасения, а как аппарат, дававший возможность плавно передвигаться по воздуху, прыгнув с высоты. Парашют да Винчи выполнен в форме пирамиды и обтянут плотной тканью.
Дельтаплан
Мечта человека о полете была заветной с древности. Леонардо да Винчи, как и многие до него, пытался воплотить ее в жизнь. На создание первых летательных аппаратов ученого вдохновили птицы и летучие мыши. Одна из летательных машин была снабжена подвижными крыльями, которые приводились в движение человеком, крутящим педали. Пробовал изобретатель создать и планирующие аппараты: одно из изобретений гениального Леонардо – прототип современного дельтаплана.
Вертолет
Леонардо с детства любил наблюдать за природными явлениями, за животными и растениями. Идею сделать воздушный винт, наподобие тех, что теперь поднимают в небо вертолеты, видимо, родилась у гениального изобретателя при взгляде на то, как с деревьев плавно слетают на землю семена-крылатки. Поднимать в воздух «вертолет» да Винчи должен был большой винт, на лопасти которого была натянута парусина. Предполагалось, что четыре воздухоплавателя, раскручивая винт, могли бы создать тягу и давление на лопасти, которые поднимут «вертолет» вверх.
Автомобиль
Это изобретение великого итальянца условно можно считать первым в мире автомобилем. Конечно, он больше напоминает телегу, чем современные авто. Зато самодвижущаяся тележка Леонардо не нуждалась в водителе и была экологичным транспортом, так как двигалась при помощи пружинного механизма, как заводная игрушка. Идея гениально проста: пружина наматывалась на барабан при помощи рычага рукой. Пока она разматывалась – тележка ехала вперед.
Велосипед
Леонардо да Винчи придумал двухколесный передвижной механизм еще в XV веке, задолго до изобретения современного велосипеда. В рукописях ученого были найдены наброски деревянной машины, очень напоминающий современный двухколесный транспорт. Только в отличие от современных велосипедов руль у изобретения да Винчи не мог поворачиваться и у машины не было сиденья. А вот передача движения с одного колеса на другое при помощи цепи впервые упоминается в рукописях Леонардо да Винчи.
Прожектор
Да Винчи проводил научные эксперименты и в области оптики. Ученый изобрел несколько осветительных устройств, работал над созданием телескопа и очковых линз. Как известно, Леонардо служил при дворах богатых правителей-меценатов, любимым развлечением которых был театр. Идея создать прожектор возникла из сценических потребностей. Осветительное устройство представляло собой ящик, внутрь которого ставилась горящая свеча. На одной из стенок ящика находилось толстое увеличительное стекло.
Робот
Гению Леонардо да Винчи принадлежит также идея механического человека, первого робота. По некоторым данным, это изобретение было даже воплощено в жизнь. Человек-машина, построенный Леонардо, якобы служил игрушкой для богатого миланского герцога Сфорцо. Идея создать механическое подобие человека возникла у Леонардо после глубокого изучения анатомии. История гласит, что в одном из итальянских монастырей у Леонардо была своя тайная комната, где он с учениками ночами препарировал трупы, изучая строение человеческого тела. Мысль, что мышцы служат для того, чтобы двигать кости, подтолкнула Леонардо да Винчи спроектировать первого в истории человечества робота.
Леонардо да Винчи был убежден, что "человек, преодолевающий сопротивление воздуха с помощью больших искусственных крыльев, может подняться в воздух". Убежденный в своей правоте, он начал разрабатывать аппарат, приводимый в движение только силой мышц человека, и позволяющий ему парить в воздухе как птица.
Существует множество рисунков такого "ornitotteri", придуманных Леонардо. Одни из них изображают лежащего человека, который собирается взлететь с помощью механизмов, присоединенных к крыльям; другие - движение вперед при помощи более совершенной системы винтов и шкива. Есть и рисунки человека, расположенного вертикально в летательном корабле, на педали которого он нажимал руками и ногами.
Чтобы сконструировать крылья "ornitotteri", Леонардо изучал анатомию птичьего крыла, учитывая функции и распределение его перьев. Наблюдая за полетом птицы, ученый заметил, что она по-разному машет крыльями, когда зависает в воздухе, летит вперед или приземляется. Его интересовали также перепончатые крылья летучих мышей. На основе этих наблюдений Леонардо сконструировал огромные крылья, предназначенные не только для поднятия человека в воздух, но и удержания его в полете, благодаря элеронам и шарнирам. Он собирался имитировать воздушную акробатику птиц, их способность беречь энергию в полете и точно приземляться. До конца XV столетия Леонардо был убежден, что сможет осуществить проект механического полета. Однако его беспокоило то обстоятельство, что возможности мышц человека ограничены. Поэтому он собирался вместо энергии мускулов использовать механизм лука, который обеспечивал бы движение вперед. Впрочем, лук не решал проблем автономности в полете, возникающих при быстром раскручивании пружины.
С 1503 по 1506 г. Леонардо был занят исследованиями в Тоскане. Атмосферные условия, наличие или отсутствие ветра, соответствующие метеорологические и аэродинамические явления заставили его отказаться от своей старой идеи об "инструменте", основанном на взмахе крыльев, и признать”полет без движения крыльев”.
Наблюдая, как большие птицы позволяют воздушным потокам подхватить и нести их в воздухе, Леонардо думал об оснащении человека большими составными крыльями, которые дадут ему возможность войти в подходящий воздушный поток при помощи несложных движений тела и не затратить много сил на это. Человек будет свободно парить, пока не опустится на землю как “сухой лист”.
Систематические исследования, предпринятые Леонардо в начале XVI в., привели его к необходимости изучить “качество и плотность воздуха”. Для этой цели он сконструировал гидроскопические инструменты. Леонардо подчеркивал,что законы аэродинамики аналогичны законам гидростатики, т.е.наука о воде является зеркальным отражением науки о ветре, ”которую (науку о ветре) мы покажем через движение воды и эта важная наука станет шагом вперед в понимании полета птицы в воздухе".
Вертолет Леонардо да Винчи
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".
Гидроскоп
Гидроскоп - прибор, изобретенный Альберти. Он представлял собой простой набор шкал с гидроскопичесим веществом (хлопковая вата, губка и т.д.) и воском, не впитывающим воду. По словам Леонардо, прибор применялся для того, ”чтобы узнать качество и плотность воздуха и когда пойдет дождь”.
ИЗМЕРИТЕЛЬ ВЕЛИЧИHЫ HАКЛОHА
Этот прибор представляет собой маятник, помещенный внутрь стеклянного сосуда (в форме колокола), служащий для того, чтобы "направить аппарат (летательный) прямо или под наклоном, как предпочитаете, т. е. когда захочется лететь прямо, установите шарик в середину круга".
ИССЛЕДОВАHИЕ БАЛАHСИРОВКИ
Движения планера в полете контролировались подвижными крыльями и балансированием летчика: "человек должен быть свободен книзу от талии, чтобы он мог себя уравновесить, хотя и находится при этом в лодке, и так, чтобы его центр тяжести совпадал с центром тяжести всей конструкции и был уравновешен с ним".
ИССЛЕДОВАHИЕ РАВHОВЕСИЯ
Ученый провел исследование равновесия планера c целью определения центра гравитации у птицы. Рисунков этого планера не существует, но известно, что он должен был быть построен из легких материалов: бамбука и ткани с креплениями и оттяжками из сырого шелка или из специальной кожи. Высокая конструкция из тростника в форме цилиндра или параллелепипеда, видимо, вытягивалась на лямках из очень широких (около 10 м в ширину) крыльев этого планера. В этой конструкции летчик располагался намного ниже крыльев, что создавало равновесие аппарата.
ЛЕЖАЩИЙ "ORNITOTTERO"
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.
ЛЕЖАЩИЙ "ORNITOTTERO" С ЧЕТЫРЬМЯ КРЫЛЬЯМИ
В другом варианте "Ornitottero" четыре крыла приводились в движение руками и ногами пилота. Руки поднимали крылья при помощи барабана, а ноги опускали по одной паре крыльев по очереди. Таким образом, ритм машущих крыльев ускорялся. Аппарат на спине пилота управлялся накручиванием канатов на барабаны и раскручиванием их.
ОРHИТОПТЕР
На рисунке не планер, управляемый пилотом, а интересный "гибрид" . Летчик висит вертикально в центре аппарата, кончики крыльев имеют соединения, контролирующие машину, а жесткая конструкция поддерживает ее.
ОРHИТОПТЕР С ПРУЖИHHЫМ ПРИВОДОМ
Будучи убежденным, что невозможно управлять таким аппаратом при помощи только силы человеческих мышц, Леонардо дал альтернативные решения. Например, им был спроектирован аппарат с пусковым пружинным устройством, передающим свою энергию крыльям “ornitottero” (в данном случае - вертикального) в момент распрямления пружины. В детальной проработке слева Леонардо изобразил устройство, аналогичное тем, что он использовал в своем “автомобиле” и в некоторых часовых механизмах. Данная система теоретически настолько опережала свое время, что даже получила название "Аэроплан Леонардо". На практике она оказалась несовершенной из-за необходимости быстрого раскручивания пружины и трудностей при ее обратном сматывании во время полета.
ПАРАШЮТ
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“.
ПОЛЕТ ПТИЦЫ
Благодаря систематическим исследованиям полета птицы, Леонардо решил заменить полет при помощи машущих крыльев планирующим полетом. Около 1505 г. была закончена его книга “Сodice sul Volo degli Uccelli” (в настоящее время она находится в Турине, в бывшей Королевской библиотеке). Данные рисунки - из этой книги.
ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕHИЯ СКОРОСТИ ВЕТРА
Существовал и другой вид анемометра. Он был сделан из конусообразных трубок и применялся для того, чтобы установить, пропорционален ли ветер, поворачивающий колесо, воздухозаборному отверстию в конусе, учитывая идентичную интенсивность ветра.
СИСТЕМА ОТТЯЖЕК РЫЧАГОВ И СОЕДИHЕHИЙ
Леонардо считал, крылья могут подниматься и опускаться системой канатов и блоков, приводимой в движение ногами пилота, вдетыми в стремена, и его руками, управляющими рукоятками. Поднимаясь и опускаясь, крылья, также, сгибались и распрямлялись при помощи автоматической системы оттяжек, рычагов и соединений.
СПУСК HА ЗЕМЛЮ "СУХИМ ЛИСТКОМ"
Человек повернется направо, если согнет правую руку и вытянет левую; меняя эти движения, он будет поворачиваться справа налево”.
Суббота, 6 Апрель 2013 0:03В древнегреческом мифе об Икаре наиболее правдоподобно рассказывается о попытке покорить небо с помощью специально сооруженных крыльев. Чтобы покинуть остров Крит, гениальный мастер Дедал сделал для себя и сына Икара крылья, скрепив их воском. Он предостерегал сына не подниматься при полете с ними слишком высоко, ведь от жарких солнечных лучей воск, скрепляющий крылья, может расплавиться. Однако Икар, увлекшись полетом, забыл о наставлениях отца. Он стал подниматься все выше и оказался слишком близко к Солнцу. Горячие солнечные лучи растопили воск, Икар упал в море и утонул недалеко от острова Самос. Его тело, прибитое волнами к берегу, было похоронено на маленьком островке Доли-ха, который по имени Икара назвали Икария, а море в этой части получило название Икарийского моря.
Леонардо да Винчи (1452-1519) - гениальный итальянский художник, скульптор, ученый, изобретатель также как и Икар мечтал о полетах. Многие его идеи и изобретения значительно опередили время, в которое он жил. Мечтая о полетах в небо, Леонардо да Винчи изучал полет и планирование птиц, строение их крыльев, поэтому первым его проектом явился аппарат с движущимися крыльями, который был назван орнитоптером, или птицелетом. В одной из пробных моделей этого летательного аппарата крылья были, как у летучей мыши.
Для управления орнитоптером на человека, находящегося в лежачем положении, надевали специальный костюм, состоящий из хвостового оперенья и обруча на голове, соединенного с хвостовой частью. Для взмахов крыльями требовалось двигать руками и ногами, а для регулирования высоты полета - поднимать и опускать голову, тем самым поднимая и опуская хвостовую часть орнитоптера.
Еще одним вариантом орнитоптера, предложенным великим Леонардо, был аппарат в виде велосипеда. Вращая педалями колеса, человек через рычаги осуществлял взмахи крыльями.
Кроме того, Леонардо да Винчи выполнил чертеж и дал описание большого летательного аппарата с двумя парами машущих крыльев. В этом устройстве две пары крыльев двигались по очереди. Во время полета человек должен был стоять внутри огромной чаши диаметром 12 м. Размах крыльев составлял около 16 м, а высота конструкции должна была быть не менее 10 м. Для управления аппаратом, как и в предыдущем варианте, использовались движения рук, ног и даже головы пилота. Взмахи крыльев должны были повторять движения крыльев птицы. Весьма любопытно, что аппарат имел убираемое шасси.
В конце XV века изобретатель сделал чертеж еще одного орнитоптера с крыльями, состоящими из двух шарнирно соединенных частей. Предполагалось, что взмахи будут осуществляться внешними частями, площадь которых составляла около половины общей площади крыльев. Данная идея нашла практическое воплощение в последнем десятилетии XIX века в экспериментах О. Лилиенталя. Знаменитый немецкий пионер авиации О. Лилиенталь разработал планер, у которого подвижные концы крыльев приводились в движение от закрепленного на планере двигателя. Великий гений в свое время подошел очень близко к изобретению самолета - летательного аппарата с неподвижным крылом.
Горберт Джеймс Дрейпер. Плач по Икару
Наряду с описанными изобретениями Леонардо да Винчи построил еще один уникальный летательный аппарат - «воздушный винт» радиусом 4,8 м. Он должен был летать, ввинчиваясь в воздух. Такой вертикально летающий аппарат считается предшественником вертолета.
В рукописях Леонардо найден эскиз конструкции, которую можно назвать «парашютом». Он представляет собой колпак из материи, закрепленный на деревянных планках, выходящих из углов квадратной деревянной рамы. На свисающих веревках, прикрепленных к углам рамы, размещался человек.
Леонардо да Винчи [Настоящая история гения] Алферова Марианна Владимировна
Летательные аппараты. Грезы о полете. Орнитоптеры и самолет
Идея создать машину, которая поможет человеку подняться в воздух, буквально преследовала Леонардо всю жизнь. Много часов он наблюдал за полетом птиц, изучал их анатомию. Как механик Мастер пытался придумать механизм, которым человек должен был управлять с помощью рук и ног, приводя в движения машущие крылья. Большинство летательных механизмов Мастера – орнитоптеры, то есть машины, которые помог ли бы человеку уподобиться птице. Предполагалось, что человек поднимется в воздух, взмахивая крыльями, как большой орел.
Леонардо да Винчи. Рисунок вертикального орнитоптера. Перо, чернила. Здесь человек сидит в машине и приводит в движение педали. Механизм помещался внутри кожуха в форме шара. Это скорее фантазии на тему полета, нежели реальный чертеж машины
Леонардо построил испытательный стенд с крылом, пытаясь выяснить, как же поднять человека в воздух. Воссозданные по чертежам Леонардо модели орнитоптеров не могут летать – но они в малейших деталях воспроизводят движения птичьих крыльев.
Механизмы, в которых человек приводит крылья движениями рук и ног, можно встретить в записях Леонардо в различных вариантах. Иногда это одна пара крыльев, иногда две. Один из проектов – рисунок летательного аппарата, в котором человек должен был лежать, продев ноги в устройства, напоминающие стремена, – одна нога поднимает крыло, другая опускает. Проще сказать: человек лежа крутит педали, а привод с помощью тросов и рычагов заставляет двигаться крылья. Это похоже на воздушный корабль, сев на который, человек станет грести по воздуху, как по воде.
У да Винчи есть еще один вариант орнитоптера – когда две пары крыльев приводятся в движение как руками, так и ногами. При этом человек поднимает крылья руками с помощью барабана, а опускает ногами. Человек опять же находится в аппарате лежа. Но Леонардо довольно скоро понял, что человеку попросту не хватит силы мышц, чтобы привести в движение крылья со скоростью, достаточной, чтобы поднять его в воздух. В самом деле, парадокс заключается в том, что довольно простые расчеты показывают: размахивать такими крыльями может только тяжеловес, но при этом его усилий хватит лишь на то, чтобы поднять в воздух щуплого парнишку. То есть, если бы один человек мог махать за другого, то человек давно бы летал, как птица. Но физику не обманешь, в отличие от учителя физики, когда ученик выдает списанное решение за свое.
Придя к столь неутешительным выводам (имеется в виду – нехватка мускульной силы), Мастер стал искать механизмы, способные помочь в этом человеку. На одном из рисунков появился механизм, в котором используются пружины. Сама схема, придуманная Леонардо, с точки зрения механики, была оригинальной, но опять же не имела практического воплощения.
В конце концов Леонардо отказался от идеи машущего крыла и стал думать о крыле планирующем. На одной странице с его записями изображен планирующий лист и рядом – изображение неподвижного крыла. Так в его фантазиях явился механизм, напоминающий современный дельтаплан. Для того чтобы управлять планером, использовался механизм балансировки и подвижное крыло. Сохранился рисунок, на котором человек расположен в подвеске, чем-то напоминающей нынешнюю подвеску дельтаплана. Правда, пилот изображен вертикально. Мастер исследовал равновесие планера – тот должен быть построен из бамбука и с оттяжками из сырого шелка или из кожи. Человек располагался намного ниже этой плоскости, что позволяло уравновесить конструкцию.
Реконструкция орнитоптера Леонардо, получившего наименование «Большая птица». Википедия. В данной конструкции Леонардо тщательно сымитировал движения птичьих крыльев
Уже в наше время в Великобритании из материалов времен Леонардо построили «дельтаплан» по его чертежам, и аппарат с успехом прошел испытания на меловых утесах Англии.
Без сомнения, Леонардо ставил перед собой задачу, которую невозможно было решить, имея в распоряжении технологии XV века. Разрабатывая конструкции своих летательных аппаратов, да Винчи рассчитывал только на силу человека, пытаясь максимально использовать мышцы пилота, заставляя его работать руками, ногами, и даже – головой. Не в смысле соображать, а в прямом – использовать голову как часть привода. Но, как бы ни старался Леонардо, в его время полет был невозможен – в распоряжении великого Мастера не было двигателя и необходимых легких материалов, чтобы создать летательный аппарат. Свои модели Леонардо предполагал строить из дерева и ткани. Хотя планер, пожалуй, создать было возможно.
Первые полеты человек совершил на воздушных шарах спустя три века после Леонардо. В 1783 году поднялся в воздух сначала воздушный шар братьев Монгольфье, наполненный нагретым воздухом, а затем, в том же году, – наполненный водородом аэростат Жака Александра Сезара Шарля. И хотя можно было кое-как управлять воздушным шаром (например, использовать мешки с балластом и якорь), все равно это был полет по воле воздушных течений – шар летел туда, куда гнал его ветер, а не туда, куда планировал направить его человек. Скорее, это могло стать развлечением, упоением полетом как таковым, нежели имело практическое значение.
Только в 1852 году был создан аппарат, которым можно было управлять, – так появился дирижабль, летательный аппарат сигарообразной формы, с винтом, который приводила в движение паровая машина.
В 80-х годах XIX века начинается «битва за небо». Ученые, соревнуясь друг с другом, сооружают летательные аппараты один чуднее другого. Параллельно начинается разработка теории. Именно в это время появляются пригодные для полетов планеры.
Как вы понимаете, сам по себе планер отправиться в полет не может – его надо разогнать с помощью лебедки или столкнуть с наветренной стороны горы. Первый планер современного типа, поднявший человека в воздух, сконструировал английский ученый и изобретатель Джордж Кейли в 1853 году.
В 1882 году Александр Можайский создал и испытал моноплан с двумя паровыми машинами. Смогла ли эта конструкция оторваться от земли, так точно и неизвестно. Испытания в итоге закончились катастрофой. А для продолжения исследований денег, к сожалению, не нашлось.
Первые авиационные моторы – это громоздкие и тяжелые паровые машины. Проект первого аэроплана с мотором такого типа принадлежит немцу Фридриху Маттису. В центре ромбовидного крыла самолета Маттис предполагал разместить тяжелый двигатель. Его конструкция так и осталась на бумаге и вскоре была забыта. Более продуманно подошел к своему делу ученый из Великобритании Уильям Хенсон. Этот аппарат имел паровой двигатель мощностью около 30 лошадиных сил, двигатель приводил в действие воздушные винты диаметром чуть более трех метров. Для того чтобы уменьшить вес машины, англичанин предложил заменить обычный котел системой сосудов конической формы и использовать воздушный конденсатор. В 1844–1847 годах Хенсон произвел несколько испытаний своих аэропланов. Но и они все закончились неудачно. Слава создателя первого самолета, оторвавшегося от земли, принадлежит британцу Джону Стрингфеллоу. Однако такая машина по-прежнему не могла реально покорить небо. На исходе XIX века созданием аэропланов с паровыми двигателями увлекся «пушечный король» Хайрем Максим. Он решил не тратить время на опыты и сразу же приступил к строительству самолета. Его аппарат был снабжен паровой машиной мощностью уже в 360 лошадиных сил, а размерами его «чудище» походило на двухэтажный дом. Самолет весил три с половинной тонны! В итоге эта громадина, на мгновение оторвавшись от земли, тут же рухнула и превратилась в обломки. Таких охотников взлететь, не тратя время на инженерные изыскания, нашлось немало. Французский инженер Клеман Адер решил взять количеством и построил сразу несколько аэропланов, которые в итоге не мог ли летать. Когда лучший из его выводка, «Авион-три», разбился в присутствии государственной комиссии, горе-инженер сжег все свои чертежи аэропланов и переключился на автомобили. В итоге к концу XIX столетия изобретатели и конструкторы поняли, что из-за своих размеров и массы паровые двигатели невозможно применить в самолетостроении. Хотя об этом догадывались и раньше, пытаясь приспособить на аэроплан электрический мотор.
Первыми летательными аппаратами, которые стали выполнять регулярные рейсы, были дирижабли.
Однако в начале XX века у дирижаблей появился новый конкурент. После того как создали легкий и надежный двигатель внутреннего сгорания, многие конструкторы вновь занялись проектированием аппаратов тяжелее воздуха. Результат не заставил себя долго ждать: 17 декабря 1903 года поднялся в небо самолет братьев Райт. Он был снабжен бензиновым двигателем с двумя цилиндрами, расположенными горизонтально.
Для того чтобы самолет не только оторвался от земли, но и полетел, необходимо было решить две важнейшие проблемы – создать двигатель, способный поднять в воздух конструкцию тяжелее воздуха, и найти способ управлять аппаратом в воздухе. Братья Райт создали необходимый двигатель и решили вопрос управления с помощью «перекоса крыла». Этот принцип использовался недолго, вскоре были изобретены элероны. Но самолеты не сразу безраздельно покорили небо. Еще долго продолжалось соревнование, кто же будет царить в небе – дирижабль или самолет.
Дирижабль – летательный аппарат легче воздуха, он «плавает» в атмосфере за счет выталкивающей силы, так что газ в оболочке должен быть легким, по плотности меньше плотности атмосферы. Обычно оболочка дирижабля наполняется водородом или гелием. Однако водород легко воспламеняется. Гелий – инертный газ и потому безопасен, но это редкий и дорогой газ, в начале XX века его запасами располагали, в основном, Соединенные Штаты Америки, так что Европе приходилось довольствоваться водородом. Приходилось очень тщательно соблюдать технику пожарной безопасности: при посадке на дирижабль пассажиры сдавали спички и зажигалки.
Путешествие в дирижабле в начале XX века по комфортабельности значительно превосходило даже нынешние самолеты, не говоря о первых конструкциях в стиле братьев Райт. На пассажирском дирижабле имелись ресторан с кухней и салон для отдыха. Знаменитый цеппелин «Гинденбург» был оборудован небольшим, специально изготовленным для дирижабля облегченным роялем.
И хотя дирижабли долгое время успешно конкурировали с самолетами, поскольку в то время могли переносить куда большие грузы, нежели самолеты, все равно аппараты тяжелее воздуха выиграли битву за воздух.
Считается, что эпоха дирижаблей закончилась, когда при посадке в Лейкхерсте (США) сгорел немецкий пассажирский дирижабль «Гинденбург». Вечером 3 мая 1937 года «Гинденбург» вылетел из Германии и взял курс на запад. Он пересек Атлантический океан, и уже 6 мая его пассажиры увидели Манхэттен. Желая угодить пассажирам, а заодно похвастаться цеппелином перед американцами, капитан сделал круг над городом. После этого дирижабль направился в сторону базы Лейкхерст. Посадку осложнило приближение грозового фронта. Во время посадки произошло возгорание, за 15 секунд огонь распространился по дирижаблю, и произошел взрыв, еще через 15 секунд «Гинденбург» рухнул на землю рядом со швартовочной мачтой. При крушении погибли 36 человек. Независимо от того, что послужило причиной возгорания, катастрофа «Гинденбурга» привела к прекращению строительства пассажирских дирижаблей. Отныне небо всецело принадлежало самолетам. Дирижабли на гелии использовались только для разведки во время войны.
За время между Мировыми войнами в технологии самолетостроения произошел огромный прогресс. Первые самолеты строились из древесины и ткани, но теперь конструкторы перешли к почти полностью алюминиевому фюзеляжу. Все знают, что алюминий – очень мягкий материал, алюминиевую ложку или вилку можно согнуть руками без особых усилий, и для корпуса самолета чистый алюминий не подходит. Но немецкие инженеры придумали сплав алюминия с медью и марганцем, такой сплав после термической обработки приобретает свойства, необходимые для авиастроения. Это – дюралюминий (дюраль в просторечии), по названию города Дюрен, где было налажено его производство. Из этого сплава в 1917 году немецкая фирма «Юнкерс» построила цельнометаллический моноплан.
Развитие двигателей для самолетов также шло быстрыми темпами. Движущей силой в развитии самолетостроения не последнюю роль играли многочисленные призы за рекорды скорости и дальности.
Итак, мы видим, что для решения тех проблем, над которыми бился Леонардо, понадобились годы непрерывного труда ученых и инженеров, создание новых теорий, новых конструкций, новых двигателей и новых материалов. Ничего этого не было в распоряжении Мастера в XV веке. Промышленная революция дала все это, а также – преемственность знаний, когда один исследователь или конструктор может продолжить работу там, где ее закончил другой.
Однако Леонардо оставил нам то, что, быть может, не менее важно, чем достижение всех промышленных революций, – веру в безграничные возможности человека.
Из книги Откровения ездового пса автора Ершов Василий ВасильевичИ так в каждом полете - Володя, в чем дело? Почему ты не выполняешь команды директора?- А я снос подбираю по КУРС-МП, как на "Яке".- Так у нас же не "Як". У нас директорная система подбирает снос и выдает тебе команду. Слепо исполняй. Слепо! Тупо выполняй команду! И она приведет
Из книги Фабрика здоровья автора Смирнов Алексей Константинович Из книги О космолетах автора Феоктистов Константин ПетровичГрезы и будни Казалось бы - уж логопеды? они-то в чем провинились?Да ни в чем, конечно. Просто я уже не раз намекал, что в нашу больницу стянулись очень странные люди. И стала она резервацией.Я любил навещать логопедов, отдыхать с ними душой. Чай пил, разговоры
Из книги Три жизни Жюля Верна автора Андреев Кирилл КонстантиновичРАКЕТА, САМОЛЕТ ИЛИ РАКЕТНЫЙ САМОЛЕТ? Сколько бы ни говорили о будущих кораблях и станциях, не только конструктивные проблемы определяют возможность и экономику их создания. Такова уж природа космонавтики, что во все времена многое будет зависеть от средств сугубо
Из книги Незавещанное наследство. Пастернак, Мравинский, Ефремов и другие автора Кожевникова Надежда ВадимовнаВ полете Был ясный октябрьский полдень 1862 года, когда Жюль Верн, прижимая к себе рукопись, позвонил у подъезда старинного дома № 18 по улице Жакоб. Рослый слуга отворил дверь.– Мсье Этсель ждет вас, – лаконично сообщил он.Лестница, ведущая на второй этаж, казалась
Из книги Небо начинается с земли. Страницы жизни автора Водопьянов Михаил ВасильевичУТРАЧЕННЫЕ ГРЕЗЫ Не знаю, когда и как это произошло. Ничто вроде бы не предвещало разрыва-отрыва с привычным моим родителям. Разве что с малолетства тяга к перемене места у меня сочеталась с подступающей к горлу тоской. Даже если уезжали мы ненадолго, всего лишь на месяц, в
Из книги Генеральный конструктор Павел Сухой: (Страницы жизни) автора Кузьмина Лидия МихайловнаВ дневном полете Вскоре на своем старом самолете, но с новым мотором, с тем же экипажем мы стали вылетать на бомбежки вражеских объектов в Смоленске, Орле, Калуге. Летали мы только по ночам, сбрасывали бомбы в темноте и не всегда могли видеть результаты налетов.Однажды,
Из книги Аэроузел-2 автора Гарнаев Александр ЮрьевичГлава VIII. Геометрия замыслов… Крыло в полете меняет свою стреловидность. Дальность - больше, разбег и пробег - меньше. «Удивительно интересная машина». «Не снижайся так низко - дух захватывает!». Экспериментальный самолет - Сухой неспроста взялся за эту тему! Битва за
Из книги И время ответит… автора Фёдорова ЕвгенияБеспилотные летательные аппараты (БЛА) Проекты 121,123,130,139,141 и 143 Военные специалисты в середине 50-х годов активно требовали постепенного перехода с пилотируемых летательных аппаратов на беспилотные. Беспилотная авиация становилась одной из наиболее быстро развивающихся
Из книги Неизвестный Лавочкин автора Из книги Боевые самолеты Туполева автора Якубович Николай ВасильевичГлава 13 Беспилотные летательные аппараты Беспилотными боевыми летательными аппаратами в ОКБ-301 начали заниматься в начале 1950-х годов. Например, в 1950–1951 годах разрабатывался телеуправляемый самолет-снаряд С-С-6000 полетным весом 6000 кг, предназначавшийся для поражения
Из книги Воздушный путь автора Сикорский Игорь ИвановичГлава 5 Беспилотные летательные аппараты Помимо традиционной самолетной тематики, во второй половине 1950-х годов ОКБ-156 приступило к разработке беспилотных летательных аппаратов, и первым в этом ряду стал стратегический дальний ударный самолет (крылатая ракета) Ту-121 («С»)
Из книги автораЛетательные машины На первых страницах этой книги было сказано вкратце о приборах «тяжелее воздуха». Упоминалось также, что к этому разряду относятся все птицы и летающие насекомые и что полет их происходит совершенно иным образом, чем движение в воздухе всякого
Похожие статьи
