Tulevikuprojektid Leonardo da Vinci joonistel

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 16:03

On tegevusi, mida saad endale kulutatud aega kahetsemata ja vaimule kasuks anda. Näiteks vaadata Leonardo da Vinci joonistusi ja visandeid – "elavaid visandeid" tema algsetest ideedest ja projektidest, mida näib olevat lugematu.

Meistri joonistel tunneme kergesti ära meile (ja renessansiajastu inimestele - uuenduslikele) tuttavad leiutised: alates veesuusadest ja sukeldujaülikonnast kuni langevarju ja purilennuni. Paljud tema ideed jäid "projekti": piltide kujul paberil igasuguste mehhanismide, seadmete ja ehitiste kohta. Need joonised on autori ideede ja uurimistöö usaldusväärne hoidla. Need võimaldavad heita pilgu da Vinci loomingulisse laborisse, tutvuda tema töömeetodiga ja jälgida mõttekäiku, kuidas ta seadis ja lahendas samm-sammult keerulisi tehnilisi, ehituslikke ja muid probleeme.

Avastuste ja leiutiste ajalugu annab tunnistust sellest, et kasulikud ideed tuuakse varem või hiljem pähe ja viiakse ellu. Ilmekas näide selle kohta, kuidas see juhtub, on Leonardo da Vinci teaduslik ja tehniline töö. Sündinud teadlane ja leiutaja töötas ta eelkõige ideedega: ühed genereeris ta ise, teised laenas ja arendas, otsides neile alati praktilist rakendust.

Kõigepealt koostas Leonardo lahendusplaani: ta tegi tulevase struktuuri eskiisi, kajastades üldist ideed. Seejärel uuris ta tähelepanelikult detaile, joonistas visandeid ja varustas neid kommentaaridega. Ja lõpuks monteerisin kõik osad ühtseks tervikuks - valmis täisväärtuslikuks illustratsiooniks. Nagu märkis üks kunstniku loomingu uurijatest, on paljud tema visandid "lõpetamata mõtted meetodite ja vahendite kohta". Tõepoolest, neid jooniseid ja jooniseid uurides on mõnikord vaja välja mõelda detailid ja detailid, mis puuduvad või mille da Vinci on tahtlikult välja jätnud. Kuid mõned neist on nii kontrollitud ja täpsed, et isegi viie sajandi pärast on nende keel sõnadeta mõistetav. Särava disaineri ja leiutaja järeltulevatele põlvedele pärandatud jooniste järgi suutsid kaasaegsed käsitöölised valmistada erinevatest seadmetest töötavaid mudeleid.

Siin on visand kindluse tornist (joon. 1)

Sellest vasakul on skeem hoone ühest olulisest detailist – keerdtrepist. Selle disain meenutab kuulsat Archimedese kruvi, puudu on ainult astmed! Vaadake joonist lähemalt ja avastate arhitekti Leonardo hämmastava disaini. Selle trepp on kahekordne: ühest osast saate torni ronida ja teisest küljest laskuda ilma kokkupõrketa või isegi nägemata. Mõlema trepiosa trajektoorid on mittelõikuvad spiraalsed jooned (ruumilised kõverad, mis keerduvad ümber vertikaalse toe - konstruktsiooni keskel ümmargune sammas). Igal trepiosal on oma sisse- ja väljapääs ning selle mudeliks on spiraalne pind, nn helikoid. Tõelise trepi juures on samba ümber lehvikukujulised astmed.

Kahekordne keerdtrepp kaunistab Chambordi kuninglikku lossi Prantsusmaal. Selle ehitamist alustati 1519. aastal, vahetult pärast Leonardo surma. Nagu teate, veetis ta oma viimased eluaastad sellel maal, oma patrooni Franciscus I õukonnas ning oli esimene kuninglik kunstnik, insener ja arhitekt. Pole täpselt teada, kas Leonardo osales suurejoonelise lossi projekteerimisel. Isegi kui mitte, väidavad eksperdid, et selle loojad kasutasid da Vinci ideid kunstniku joonistustest. Tõenäoliselt mõjutas arhitektide valikut tema 1480. aastate lõpus tehtud eskiis (joon. 1). Chambordis on 77 treppi, sealhulgas mitu keerdtreppi, kuid ainult sellest on saanud selle tõeline vaatamisväärsus.

Tuntud on ka teisi kahekordseid keerdtreppe. Varaseimad neist püstitati Euroopa katedraalidesse XIV-XV sajandil, kuid need jäävad Chambordi lossi treppidest alla mitte ainult suuruse ja kujunduse, vaid ka kujunduse lihtsuse ja originaalsuse poolest - keegi ei saa neid täielikult eraldada. kahekordse keerdtrepi osad üksteisest, kuni Leonardo õnnestus või ei tulnud meelde.

1527. aastal rakendas sama ideed itaalia arhitekt Antonio da Sangallo noorem. Paavst Clement VII käsul alustas ta Orvieto linna tohutu veetorni - Püha Patricku kaevu (foto ülal) - ehitamist, kui see piiratakse ja jäeti ilma juurdepääsust välistele veeallikatele. Siin tagas ligipääs kaevu põhjas olevale veele kahe vastassuunalise sissepääsu kaudu, mis viisid autonoomse keerdtrepi juurde: üks vanker lasti vee toomiseks alla ja teisega toodi see üles. Hoone valgustus oli loomulik: valgus tungis torni seintes olevate rohkete kaarakende kaudu sisse.

Leonardo da Vincil on ka keerukamad treppide arhitektuursed kompositsioonid. Üks neist on nagu kolmemõõtmeline labürint, millel on palju sisse- ja väljapääsusid. Vaadake järgmist visandit (joonis 2)

Korraga on näha neli omavahel mitteühendatud välistreppi, mis "väänavad" ümber massiivse kandilise samba, milles võib-olla on peidus mingi tõsteseade. Kunstnik ühendab hämmastava kergusega arhitektuuri ja ruumi geomeetria, ühendab jooni ja kujundeid ning loob terviklikke pilte ja iseseisvaid struktuure.

Da Vinci leidis topeltheeliksi veel ühe huvitava kasutusvõimaluse. Ta kasutas seda veealuse hingamisaparaadi ehitamisel (joonis 3).

See on iidsete sukeldujate kasutatud hingamistoru täiustatud versioon. Seade koosneb kaitsva ujuvkupliga ujukist, maskist, hingamisvoolikutest ja ventiilist, mis juhib nende tööd, takistades vee sissepääsu. Voolik on valmistatud mitmest pilliroo torust, mis on ühendatud veekindlast materjalist sisetükkidega ning selle sees on topeltvedrud - kompaktne elastne element, mis ühelt poolt ei lase materjalil kokku tõmbuda ja kuju kaotada, teiselt poolt, muudab vooliku painduvaks.

vaata ka artiklit Leonardo da Vinci fotod

Leonardo oli üks esimesi, kes kasutas propelleri konstrueerimisel spiraalset pinda - põhiosa, millega lennuk saaks vertikaalselt õhku tõusta, kui propellerit oli võimalik korralikult lahti keerata ja samal ajal sellega toime tulla. ebastabiilsus tõstmise ajal. Me räägime keerulisest spiraalsest liikumisest (pöörlemine ümber fikseeritud telje ja paralleelne ülekanne piki seda, sooritatakse samaaegselt), kuid juba seoses lennumehaanikaga.

Tänapäevase pearootori prototüübiks peetakse Leonardo da Vinci propellerit (joonis 4) ja ta ise on helikopteri ehk nagu Venemaal nimetatakse, helikopteri leiutaja. Muide, sõna "helikopter" on seotud sõnaga "helikoid" ja pärineb kreekakeelsetest sõnadest ëλικου (spiraal, kruvi) ja πτεoóν (tiib). See ilmus alles 1860. aastatel, peaaegu neli sajandit pärast selle joonise tegemist.

Da Vinci oleks võinud oma disaini "käivitamise" idee laenata "lendavalt pöördlaualt" - iidse Hiina mänguasjalt. See oli varras, mille otsas oli linnusulgede kruvi. See kedrati käsitsi või vardale keritud niidi abil ja vabastati. Kaasaegne versioon on primitiivne helikopter "lendab" (joon. 5), seda on lihtne ise valmistada.

Kuid propelleri kuju sai da Vinci valida Archimedese propelleri pöörlemist jälgides (joonis 6).

Insener Leonardo üritas üldiselt seda Vana-Kreeka teadlase geniaalset leiutist erinevatele mehhanismidele kohandada. Näiteks kasutasin seda hüdromasina osana. Või igiliikuri elementidena (see oli konstruktsioon kahest erineva läbimõõduga kruvist: ükshaaval vesi tõusis ja teine langes algtasemele). Kuid siis Leonardo loobus sellest tulutust ettevõtmisest ja mõtles Archimedese kruvi jaoks välja huvitavama ja kasulikuma rakenduse.

Leonardo ei pidanud oma disaini lennukiks, vaid uuris, kuidas see töötas. Ta otsis looduses lendamise saladust, mis loob optimaalseid vorme, mis täidavad teatud funktsioone: ta jälgis pikka aega "elusimasinaid" - taevas vabalt hõljuvaid linde, kirjeldas nende liikumist. Tema visanditel on ülespoole tõusva linnu trajektoor (joon. 7), mis on spiraalne kõver.

Tehistiibadega varustatud aparaadid, mis on võimelised tõstma õhku tänu inimese lihasjõule (ornitopterid või kärbsed) – see huvitas Leonardot kõige rohkem (muide, esimene, kes seda ideed ellu püüdis ellu viia, oli osav meister Daedalus, antiikmütoloogia kangelane). Da Vinci pöördus korduvalt selle probleemi lahendamise juurde. Ebaõnnestunult. Selle tulemusena otsustas ta reprodutseerida lihtsaimat lindude lendamise viisi – ta mõtles välja õhuvoolude mõjul lendu tõusva purilennuki. Lennuprobleemi uurides huvitas teda sõna otseses mõttes kõik, isegi selline pisiasi nagu kärbse tiibade tekitatav heli! Ja tundub, et see oli kogu Leonardo - renessansi suurim geenius, "kõigi aegade kõige täitmatum uudishimulik mees", nagu ütles üks tema biograaf.

Sõukruvi, millele Leonardo andis helikoidi kuju, mainitakse tema kuulsas traktaadis On Flying. Kirjelduse järgi peaks kruvi olema metallist äärisega ja lõuendiga kaetud ning lõuendi raamiks on õhukesed pikad torud. Ja siis lisab da Vinci: "Võite teha endale väikese paberimudeli, mille telg on õhukesest raualehest jõuga keeratud ja mille vabastamisel kruvi pöörlema hakkab." No mõelge siis ise … Disaini detailide järgi otsustades sai kruvi keerata telje külge kinnitatud hoobade abil. Või võiks vedrumehhanism selle "käivitada". Mis on vedru? Jah, seesama metallist valmistatud spiraal, mis on võimeline energiat akumuleerima ja välja andma.

Propelleri joonis on üks kuulsamaid Leonardo lennuprobleemile pühendatud tööde kogus. Seda uurisid nii amatöörid kui ka spetsialistid: teadlased, disainerid, insenerid, leiutajad. Ükski nende ehitatud mudel ei saanud ilma mootorita iseseisvalt õhku tõusta. Kuid midagi muud on palju olulisem. Da Vinci eskiis sisaldas hindamatut ideed ja sajandeid hiljem lõid teised leiutajad ja teadlased tõelise lendava masina.

Üldiselt on Leonardo kontol palju erinevaid kasulikke leiutisi, mis on omal ajal nõudmata, kauaks unustatud ja siis uuesti leiutatud.

Üksikasjad uudishimulikele

Spiraalne joon on kõver, mida kirjeldab punkt, mis liigub ühtlase kiirusega piki silindri generaatorit, kui see pöörleb ühtlaselt ümber oma telje. See kõver lõikub kõigi generaatoritega võrdsete nurkade all. Kui joonistame paberilehele mitu paralleelset sirgjoont nurga all selle suurema külje suhtes üksteisest samal kaugusel ja seejärel rullime paberi silindriks, ühendades kaks väiksemat külge, siis näeme selle pinnal spiraalne joon: parempoolne, kui altpoolt vaadates keerab see vastupäeva, või vasak - kui see on keeratud vastupidises suunas.

Kui pöörlemist ümber fikseeritud telje koos samaaegse ülekandega mööda seda teostab mitte punkt, vaid joon, kirjeldab see spiraalset pinda ruumis. Niisiis, segment, mis libiseb ühe otsaga piki spiraalset joont ja teisega piki silindri telge, kirjeldab helikoidi (kreeka keelest ελικος - spiraal, gyrus).

Silindriline spiraal võib liikuda ise mööda. See määrab lühima tee silindri pinnal asuva kahe erineva generaatori punkti vahel. Helikoidil on sarnased omadused. See libiseb iseseisvalt ja sellel on minimaalne pindala antud välispiiri jaoks. Lihtsus, paindlikkus, dünaamilisus, "ökonoomsus" – tänu nendele omadustele on kruvivormid looduses laialt levinud (meenutagem vähemalt DNA molekulide ja ronitaimede "topeltspiraali") ning neid kasutatakse laialdaselt praktikas, eriti tehnoloogias (alates a. vedru ja korgitser hakklihamasina kruvi ja propelleri külge).

Pearootor on vertikaalse pöörlemisteljega propeller – kopteri tõsteallikas. Tema abiga teostatakse lennujuhtimist ja aparatuuri maandumist. Idee kasutada lendudeks pöörlevat propellerit tekkis iidsetel aegadel ja oli Euroopas populaarne keskajal. Disain ise oli "labadega" ja nägi välja nagu propeller.