Ateities projektai Leonardo da Vinci piešiniuose

2024 Autorius: Seth Attwood | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-16 16:11

Yra veiklų, kurioms galite pasimėgauti nesigailėdami sugaišto laiko ir išnaudoti protą. Pavyzdžiui, pažvelgti į Leonardo da Vinci piešinius ir eskizus – jo originalių idėjų ir projektų „gyvus eskizus“, kurių, regis, begalė.

Meistro piešiniuose nesunkiai atpažįstame mums (o Renesanso epochos žmonėms – naujoviškus) išradimus: nuo vandens slidžių ir naro kostiumo iki parašiuto ir sklandytuvo. Daugelis jo idėjų liko „projekte“: visų rūšių mechanizmų, prietaisų ir pastatų vaizdų ant popieriaus pavidalu. Šie brėžiniai yra patikima autoriaus idėjų ir tyrimų saugykla. Jie leidžia pažvelgti į da Vinčio kūrybinę laboratoriją, susipažinti su jo darbo metodu ir sekti mintis, kaip jis iškėlė ir sprendė žingsnis po žingsnio sudėtingas technines, konstrukcines ir kitas problemas.

Atradimų ir išradimų istorija liudija, kad naudingos idėjos anksčiau ar vėliau ateina į galvą ir įgyvendinamos. Ryškus pavyzdys, kaip tai vyksta, yra mokslinis ir techninis Leonardo da Vinci darbas. Gimęs tyrinėtojas ir išradėjas, jis pirmiausia dirbo su idėjomis: kai kurias kūrė pats, kitas skolinosi ir plėtojo, vis ieškodamas joms praktinio pritaikymo.

Pirmiausia Leonardo parengė sprendimo planą: padarė būsimos struktūros eskizą, atspindintį bendrą idėją. Tada įdėmiai išstudijavo detales, nubraižė eskizus ir juos pakomentavo. Ir galiausiai visas dalis surinkau į vieną visumą – paruoštą pilnavertę iliustraciją. Kaip pastebėjo vienas iš menininko kūrybos tyrinėtojų, daugelis jo eskizų yra „nebaigtos mintys apie metodus ir priemones“. Iš tiesų, studijuojant šiuos brėžinius ir brėžinius, kartais reikia apgalvoti detales ir detales, kurių trūksta arba kurias da Vinci sąmoningai praleido. Tačiau kai kurios iš jų yra tokios patikrintos ir tikslios, kad net po penkių šimtmečių jų kalba suprantama be žodžių. Pagal genialaus dizainerio ir išradėjo ateities kartoms paveldėtus piešinius šiuolaikiniai meistrai sugebėjo pagaminti veikiančius įvairių prietaisų modelius.

Čia yra tvirtovės bokšto eskizas (1 pav.)

Kairėje nuo jo pavaizduota vienos iš svarbių pastato detalių – sraigtinių laiptų – schema. Jo dizainas primena garsųjį Archimedo varžtą, trūksta tik laiptelių! Atidžiau pažvelkite į piešinį ir atrasite nuostabų architekto Leonardo dizainą. Jo laiptai yra dvigubi: vienoje jo dalyje galima užlipti į bokštą, o kitoje – nusileisti nesusiduriant ir net nematant vienas kito. Abiejų laiptų dalių trajektorijos yra nesikertančios spiralinės linijos (erdvinės kreivės, besisukančios aplink vertikalią atramą – apvalų stulpą konstrukcijos centre). Kiekviena laiptų dalis turi savo įėjimą ir išėjimą, o jos modelis yra spiralinis paviršius, vadinamasis sraigtasparnis. Tikruose laiptuose aplink koloną yra vėduoklės formos.

Dvigubi sraigtiniai laiptai puošia karališkąją Chambord pilį Prancūzijoje. Jo statyba pradėta 1519 m., netrukus po Leonardo mirties. Kaip žinia, paskutinius savo gyvenimo metus jis praleido šioje šalyje, savo globėjo Pranciškaus I dvare, buvo pirmasis karališkasis menininkas, inžinierius ir architektas. Nėra tiksliai žinoma, ar Leonardo dalyvavo kuriant grandiozinę pilį. Net jei ne, ekspertų teigimu, jo kūrėjai pasinaudojo da Vinčio idėjomis iš dailininko piešinių. Tikėtina, kad architektų pasirinkimui įtakos turėjo jo eskizas (1 pav.), padarytas 1480-ųjų pabaigoje. Chambord mieste yra 77 laiptai, tarp kurių yra keletas sraigtinių laiptų, tačiau tik šis tapo tikru jo traukos objektu.

Taip pat žinomi ir kiti dvigubi spiraliniai laiptai. Ankstyviausi iš jų buvo pastatyti Europos katedrose dar XIV-XV a., tačiau už Chambordo pilies laiptus jie nusileidžia ne tik dydžiu ir dekoru, bet ir dizaino paprastumu bei originalumu – niekas negali visiškai atskirti. dvigubų spiralinių laiptų dalys viena nuo kitos, kol Leonardo pavyko arba neatėjo į galvą.

1527 m. italų architektas Antonio da Sangallo jaunesnysis taikė tą pačią idėją. Popiežiaus Klemenso VII įsakymu jis pradėjo statyti didžiulį vandens bokštą - Šv. Patriko šulinį (nuotrauka aukščiau) - Orvieto mieste, jei jis būtų apgultas ir netektų prieigos prie išorinių vandens šaltinių. Čia prie vandens šulinio apačioje buvo du priešingi įėjimai, kurie vedė į autonominius sraigtinius laiptus: vienas vežimas buvo nuleistas vandens pasiimti, o kitas - pakelti. Pastato apšvietimas buvo natūralus: šviesa prasiskverbė pro daugybę arkinių langų bokšto sienose.

Leonardo da Vinci turi ir sudėtingesnių architektūrinių laiptų kompozicijų. Vienas iš jų – tarsi trimatis labirintas su daugybe įėjimų ir išėjimų. Pažvelkite į šį eskizą (2 pav.)

Matosi iš karto keturios tarpusavyje nesusijusios išorinės laiptinės, „susisukančios“aplink masyvų kvadratinį stulpą, kuriame, ko gero, paslėptas koks kėlimo įrenginys. Menininkas nuostabiai lengvai derina architektūrą ir erdvės geometriją, derina linijas ir formas bei kuria išbaigtus vaizdus ir savarankiškas struktūras.

Da Vinci rado dar vieną įdomų dvigubos spiralės panaudojimą. Jį panaudojo konstruodamas aparatą kvėpuoti po vandeniu (3 pav.).

Tai patobulinta senovinių narų naudoto kvėpavimo vamzdelio versija. Prietaisas susideda iš plūdės su apsauginiu plūduriuojančiu kupolu, kaukės, kvėpavimo žarnų ir vožtuvo, kuris kontroliuoja jų veikimą, neleidžia patekti vandeniui. Žarna pagaminta iš kelių nendrinių vamzdžių, sujungtų įdėklais iš vandeniui atsparios medžiagos, o jos viduje yra dvigubos spyruoklės – kompaktiškas elastingas elementas, kuris, viena vertus, neleidžia medžiagai susitraukti ir prarasti formą, kita vertus., daro žarną lanksčią.

taip pat žiūrėkite straipsnį Leonardo da Vinci nuotraukos

Leonardo vienas pirmųjų panaudojo sraigtinį paviršių kurdamas sraigtą – pagrindinę dalį, su kuria orlaivis galėjo pakilti vertikaliai į orą, jei būtų galima tinkamai atsukti propelerį ir tuo pačiu susidoroti su juo. nestabilumas kėlimo metu. Mes kalbame apie sudėtingą spiralinį judesį (sukimąsi aplink fiksuotą ašį ir lygiagretų perkėlimą išilgai jos, atliekamą vienu metu), bet jau apie skrydžio mechaniką.

Šiuolaikinio pagrindinio rotoriaus prototipu laikomas Leonardo da Vinci sraigtas (4 pav.), o jis pats yra sraigtasparnio, arba, kaip Rusijoje vadinama, malūnsparnio išradėjas. Beje, žodis „sraigtasparnis“yra susijęs su žodžiu „helicoid“ir kilęs iš graikiškų žodžių ëλικου (spiralė, varžtas) ir πτεoóν (sparnas). Jis pasirodė tik 1860-aisiais, praėjus beveik keturiems šimtmečiams nuo šio piešinio padarymo.

Da Vinci savo dizaino „paleidimo“idėją galėjo pasiskolinti iš „skraidančio patefono“– žaislo iš senovės Kinijos. Tai buvo strypas su paukščio plunksnos varžtu gale. Susukdavo rankomis arba ant strypo suvynioto siūlo ir paleisdavo. Šiuolaikinė versija – primityvus malūnsparnis „skraidinti“(5 pav.), jį nesunku pasigaminti patiems.

Bet sraigto da Vinci formą galėjo pasirinkti stebėdamas Archimedo sraigto sukimąsi (6 pav.).

Leonardo inžinierius apskritai ne kartą bandė pritaikyti šį genialų senovės graikų mokslininko išradimą įvairiems mechanizmams. Pavyzdžiui, aš jį naudojau kaip hidraulinės mašinos dalį. Arba kaip amžinojo judėjimo mašinos elementai (tai buvo dviejų skirtingo skersmens varžtų konstrukcija: vienas po kito vanduo pakilo, o kitas nukrito iki pradinio lygio). Bet tada Leonardo atsisakė šios bevaisės įmonės ir sugalvojo įdomesnę bei naudingesnę Archimedo varžto programą.

Leonardo savo dizaino nelaikė orlaiviu, bet ištyrė, kaip jis veikia. Skrydžio paslapties ieškojo gamtoje, kuri sukuria optimalias formas, atliekančias tam tikras funkcijas: ilgai stebėjo „gyvas mašinas“– danguje laisvai plaukiojančius paukščius, apibūdino jų judesius. Jo eskizuose yra paukščio, kylančio aukštyn, trajektorija (7 pav.), kuri yra sraigtinė kreivė.

Aparatai, aprūpinti dirbtiniais sparnais ir galintys pakilti į orą dėl žmogaus raumenų jėgos (ornitopteriai, arba musės) – tuo Leonardo labiausiai domėjosi (beje, pirmasis šią idėją pabandė įgyvendinti sumanus meistras Dedalas, senovės mitologijos herojus). Da Vinci ne kartą grįžo prie šios problemos sprendimo. Nesėkmingai. Dėl to jis nusprendė atgaminti paprasčiausią paukščių skraidymo būdą – sugalvojo sklandytuvą, kylantį dėl oro srovių. Tiriant skrydžio problemą, jį domino tiesiog viskas, net tokia smulkmena kaip musės sparnų skleidžiamas garsas! Ir tai, regis, buvo visas Leonardo – didžiausias Renesanso genijus, „nepasotinčiausias visų laikų smalsus žmogus“, kaip sakė vienas iš jo biografų.

Sraigtas, kuriam Leonardo suteikė spiralės formą, yra paminėtas jo garsiajame traktate „Apie skraidymą“. Pagal aprašymą varžtas turi būti su metaliniu apvadu ir drobės danga, o ploni ilgi vamzdeliai pasitarnaus kaip drobės rėmas. Ir tada da Vinci priduria: „Galite pasidaryti nedidelį popieriaus modelį, kurio ašis iš plono geležies lakšto susukta jėga ir kurį atleidus varžtas sukasi“. Na, tada pagalvokite patys… Sprendžiant iš dizaino detalių, varžtą būtų galima pasukti prie ašies pritvirtintų svirčių pagalba. Arba jį galėtų „užvesti“spyruoklinis mechanizmas. Kas yra pavasaris? Taip, ta pati spiralė, pagaminta iš metalo, galinti kaupti ir atiduoti energiją.

Propelerio piešinys yra vienas žinomiausių Leonardo darbų kolekcijoje, skirtoje skrydžio problemai. Ją tyrinėjo ir mėgėjai, ir specialistai: mokslininkai, dizaineriai, inžinieriai, išradėjai. Nė vienas iš jų sukurtų modelių negalėjo pakilti pats, be variklio. Tačiau daug svarbiau yra kažkas kita. Da Vinčio eskize buvo neįkainojama idėja, o po šimtmečių kiti išradėjai ir mokslininkai sukūrė tikrą skraidantį aparatą.

Apskritai Leonardo sąskaitoje yra daug įvairių naudingų išradimų, kurie savo laiku nepareikalauti, ilgam pamiršti, o paskui išrasti iš naujo.

Išsami informacija smalsuoliams

Sraigtinė linija yra kreivė, kurią apibūdina taškas, judantis pastoviu greičiu išilgai cilindro generatoriaus, kai jis tolygiai sukasi aplink savo ašį. Ši kreivė kerta visus generatorius vienodais kampais. Jei ant popieriaus lapo nubrėžiame kelias lygiagrečias tiesias linijas kampu į didesnę kraštą tokiu pat atstumu viena nuo kitos ir tada susukame popierių į cilindrą, sujungdami dvi mažesnes puses, tada jo paviršiuje pamatysime sraigtinė linija: dešinioji, jei, žiūrint iš apačios, sukasi prieš laikrodžio rodyklę, arba kairė – jei sukasi priešinga kryptimi.

Kai sukimasis aplink fiksuotą ašį kartu su ja perkeliamas ne tašku, o linija, tai apibūdina spiralinį paviršių erdvėje. Taigi segmentas, slenkantis vienu galu išilgai sraigtinės linijos, o kitu išilgai cilindro ašies, apibūdina spiralę (iš graikų ελικος - spiralė, gyrus).

Cilindrinė spiralė gali judėti pati. Jis apibrėžia trumpiausią kelią tarp dviejų skirtingų generatricų taškų cilindro paviršiuje. Helikoidas turi panašias savybes. Jis slysta pats ir turi minimalų plotą tam tikrai išorinei ribai. Paprastumas, lankstumas, dinamiškumas, „ekonomiškumas“– dėl šių savybių sraigtinės formos yra plačiai paplitusios gamtoje (prisiminkime bent DNR molekulių ir vijoklinių augalų „dvigubą spiralę“) ir plačiai naudojamos praktikoje, ypač technologijose (nuo a. spyruoklė ir kamščiatraukis prie mėsmalės varžto ir sraigto).

Pagrindinis rotorius yra sraigtas su vertikalia sukimosi ašimi – sraigtasparnio pakėlimo šaltinis. Su jo pagalba atliekamas skrydžio valdymas ir aparato nusileidimas. Idėja skrydžiams panaudoti besisukantį propelerį kilo senovėje ir Europoje buvo populiari viduramžiais. Pats dizainas turėjo „meiles“ir atrodė kaip propeleris.