Леонардо да винчи как инженер: Леонардо инженер

Содержание

Военный инженер. Леонардо да Винчи

Военный инженер

Вот уже больше года турки совершают свои смертоносные набеги в долину реки По. Срочно надо найти способ противостоять им. Система обороны, предложенная Леонардо, весьма изощренная, как он полагал, потенциально таила в себе не меньшую угрозу для обороняемой территории, чем та, что исходила от агрессора. Он предложил не меньше и не больше, как затоплять земли, лежащие вверх по течению двух рек, окружавших Венецию, прибегнув к весьма оригинальной системе мобильных шлюзов. Эта система позволяла тут же затоплять территорию, как только на нее ступят захватчики. Правда, при этом погибли бы не только враги, но и жители прибрежной территории, но Венеция была бы спасена! Сколь ни удивительно, этот опасный проект был одобрен, хотя так и остался лишь на бумаге. В начале марта сенат отправил было инженеров под охраной войска для подготовки к проведению строительных работ, но неожиданно, когда уже собирались приступать к делу, поступил приказ отказаться от задуманного.

Лишь значительно позже Леонардо узнал, что венецианцы приняли его за турецкого шпиона! Разве он не предал Лодовико Моро, своего прежнего покровителя, и не переметнулся на сторону французов? Его заподозрили в том, что он продал Баязиду II план оборонительных сооружений, разработанный им по заказу венецианцев. Очевидно, новые хозяева Леонардо считали, что в душе он – закоренелый предатель.

Что же касается его товарищей по искусству, выдающихся художников, живших тогда в Венеции, то и они тоже отнеслись к нему с недоверием. Они справедливо опасались, что он займет среди них первое место. Едва ли Леонардо отдавал себе отчет в этом в первые недели своего пребывания в Венеции. Столько всего привлекало его там, восхищало, вдохновляло… Венеция тогда воистину была на вершине славы. Леонардо отчетливо сознавал значение нового средства передачи знаний – книгопечатания и вообще типографского дела, получившего в Венеции большое развитие. Потому-то он и собирался остаться там по крайней мере на то время, которое потребуется для опубликования некоторых его трудов. Он уже воспользовался своим пребыванием в Венеции, чтобы гравировать на меди свои рисунки, которые он задумал еще в Милане. Навеянные темой плетеных узоров, воплощенных им в Сала делле Ассе, эти фантазийные, кругообразные переплетения изогнутых линий, называемых groppi, отныне получат название «фантазий да Винчи». В центре фигурирует надпись «Academia Leonardi Vinci». Однако его академия не представила ни одного конкретного проекта, оставаясь всего лишь идеалом, воспоминанием о Флоренции, которую он любил в годы своей молодости, когда там еще царила неоплатоновская академия Марсилио Фичино. Его мечта об академии скорее символизировала собой интеллектуальное единение, связывавшее его с Лукой Пачоли и его ближайшими сотрудниками.

Леонардо очень многому научился в Венеции. Начать хотя бы с техники офорта, acquaforte, гравирования на металлических пластинах, пребывавшей в то время еще в стадии эксперимента. Тонкость линий, обеспечиваемая техникой офорта, позволяла Леонардо воспроизводить свои наиболее сложные рисунки; позднее благодаря им он смог бы, возможно, опубликовать свои научные труды. Отныне именно это стало его главной мечтой. В течение вот уже более двадцати лет он делает всевозможные заметки, которые пока что остаются в беспорядочном состоянии. Жадный до чтения, он постоянно курсирует между мастерскими художников и книжными лавками, типографиями и печатнями граверов, является завсегдатаем Риальто, самого большого в то время книжного рынка Европы. Этот город, переполненный богатствами и всевозможными новинками, не имел себе равных. Видимо, не случайно именно здесь, в городе, со всех сторон окруженном водой, Леонардо создал скафандр. Но он отказался дать ход своему изобретению, сославшись на то, что «люди слишком дурны, чтобы не использовать его во зло», то есть ради того, чтобы убивать других людей. Он, разрабатывавший новые модели пушек и прочих всевозможных орудий войны, равно как и пресловутый план обороны Венеции, теперь, похоже, ужаснулся при мысли о том, что могут погибнуть беззащитные люди!

Италия тогда переживала век кондотьеров, олицетворявших собою жизнь по законам военного времени. Армии формировались из наемников, профессией которых было сражаться, но далеко не всегда умирать. При столкновении наемных войск убивали редко. Вплоть до вторжения в Италию Карла VIII Французского даже запрещалось убивать своего противника! Война представляла собой состязание стратегов.

Леонардо посещает мастерские венецианских художников – студию Беллини, в которой двенадцати – летний Тициан уже слывет многообещающим живописцем, Пальмы Старшего, а также Джорджоне, с которым он настолько близко сходится, что живопись венецианца до конца его дней будет нести на себе отпечаток влияния да Винчи. Леонардо, несмотря на не слишком радушный прием, восхищен увиденным в Венеции. Но если он поначалу и имел намерение остаться в этом городе и открыть здесь свою мастерскую, то теперь, здраво поразмыслив, он понимает, что не следует делать этого. Он не чувствует в себе достаточных сил, чтобы выдержать жесткую конкуренцию в столь враждебной по отношению к нему среде. Эта враждебность приводит его в недоумение. Здесь нет и намека на тосканское братство художников. А кроме того, понимает Леонардо, законы рынка в Венеции совсем не те, что в Милане, где он, несмотря ни на что, всегда мог обратиться непосредственно к Лодовико Моро, равно как и к любому другому правителю. Художники в Венеции гораздо более свободны, а потому конкуренция проявляется более жестко. Леонардо не может соперничать с семейными мастерскими, переходящими по наследству от отца к сыну, где на поддержку могут рассчитывать только кровные родственники. Не приходится ему рассчитывать и на успех в качестве инженера с тех пор, как его заподозрили в шпионаже… Для Леонардо не остается ничего иного, как снова паковать чемоданы. Он покидает Венецию, до невозможности огорченный своей неудачей. Многое из того, что он успел создать за это время, Леонардо оставляет в Венеции. Эти произведения впоследствии послужат в качестве образца другим художникам, в частности Дюреру, когда тот в 1505 году побывает в Светлейшей республике.

Светлейшая республика в ту эпоху ежедневно получала депеши со всех концов света и буквально кишела тайными агентами. Вполне вероятно, что и Леонардо в обмен на предоставленное ему гостеприимство консультировал Совет десяти по вопросам, касавшимся военного положения в Ломбардии с конца 1499 года, передвижений французской армии, состояния крепостей, равно как и по многим другим вопросам… Его вообще нередко принимали за шпиона, но никто не мог с уверенностью сказать, в пользу кого он в данный момент работал. В его записных книжках об этом нет ни малейшего упоминания, что, однако, ни о чем не говорит. Поскольку это не находило отражения в его книгах учета, он, скорее всего, не получал материального вознаграждения за такого рода услуги. Однако он вполне мог, так сказать, в виде любезности простодушно делиться с новыми хозяевами стратегической информацией.

Разумеется, принимая решение о бегстве в 1501 году из Милана, он был хорошо информирован о положении дел там. О возвращении туда не могло быть и речи. Но куда он должен был направиться из Венеции? Возвратиться к себе домой? Но где его дом?

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Инженер Слука

Инженер Слука
— Девушка! Что случилось? Куда ты идешь? Травма?Это окликнул меня уже на штольне высокий худощавый шахтер.— Нет, не травма! Я ухожу!— Ухожу? Вот-те и на! Пока смена не окончена, никто не имеет права уходить из шахты. За это — ШИЗО.— Ну и пусть!— Нет, ты скажи

СТАРШИЙ ИНЖЕНЕР

СТАРШИЙ ИНЖЕНЕР
Нам предстояло в наикратчайший срок изучить, а затем отлично освоить новые самолеты. Погрузились мы в занятия с головой.Крепкая дружба завязалась у нас с техниками и механиками самолетов. В газетах их называли неутомимыми тружениками. Так оно и было. Мы

Горный инженер

Горный инженер
Прибыв по месту своего назначения, Анри впервые ощутил себя по-настоящему самостоятельным и по-настоящему одиноким. Самый близкий к Нанси пост, где он мог занять должность горного инженера, — это Везуль. С апреля 1879 года выпускник Горной школы Анри

«ВАШ ГЛАВНЫЙ ИНЖЕНЕР»

«ВАШ ГЛАВНЫЙ ИНЖЕНЕР»
20 августа 1971 года генералу Юрию Мажорову исполнилось 50 лет. В этот юбилейный день он решил собрать близких друзей, соратников, коллег в ресторане «Прага» на товарищеский ужин.Поздравить его приехали начальник Главка, главный инженер, руководители

Инженер Слука

Авиационный инженер

Авиационный инженер
Вопроса о том, где работать, покинув студенческие аудитории, у молодого специалиста не существовало. Однажды во время консультации дипломного проекта Н.Н. Поликарпов сказал:— А голова у тебя есть. Что думаешь делать, когда закончишь институт?

Биографическая справка Военный инженер полковник М.И. Лилье (1868-1941).

Биографическая справка
Военный инженер полковник М.И. Лилье (1868-1941).
Михаил Иванович Лилье родился 10 февраля 1868 года в дворянской семье. Вероисповедания православного. Образование получил во Владимирском Киевском кадетском корпусе, 2-м военном Константиновском и

Л. Ш Инженер человеческих душ

Л. Ш
Инженер человеческих душ
По инициативе группы старых кадровых рабочих завода им. Ленина писатель Михаил Шолохов – автор широко известных советскому и международному читателю книг «Донские рассказы», «Тихий Дон», «Поднятая целина» – был приглашен на Лензавод для

НЕ ИНЖЕНЕР…

НЕ ИНЖЕНЕР…
История, рассказанная им на 4 курсе: приходит и, как всегда, улыбается и говорит – «Один преподаватель с кафедры физо купил автомобиль «Запорожец», чистил его и решил для ускорения дела смазку лишнюю с двигателя убрать, обливши его бензином. Облил и поджег. Ну,

82. Инженер и лётчик

82. Инженер и лётчик
Гибель друга изменила Гагарина. От былой жизнерадостности мало что осталось. Юрий Алексеевич взялся за учёбу в академии – он решил, что обязан получить высшее образование, чтобы пойти по стопам Комарова. Гагарин ощущал ответственность за то, что

Инженер Черников

Инженер Черников
Летом тридцать пятого года я приехала в Ленинград, чтобы показать корректуру книги Марии Львовне, вдове Кирова. Но она отдыхала на даче, и у меня образовалось несколько свободных дней, которые я решила использовать для пополнения материала ? мне хотелось

Горный инженер

Горный инженер
Губкин жаждал новых знаний и стремился воплотить давнюю мечту – получить университетский диплом. Учительский институт, несмотря на название, не был высшим учебным заведением. Он предлагал лишь курсы ускоренной подготовки для преподавателей школ и

Инженер, политик, публицист

Инженер, политик, публицист
Получив образование, Парето переехал во Флоренцию и в течение четырех лет возглавлял местное отделение Римской железнодорожной компании. В 1874 году он перешел на работу в металлургическую компанию. Молодой инженер занял должность помощника

Великий инженер

Великий инженер
– Я лишь теперь понимаю, как много может сделать инженер в новых условиях! — Эту мысль Владимир Григорьевич нередко высказывал, сопоставляя свое нынешнее положение с тем, которое он занимал в качестве главного инженера частной технической конторы.В годы

Леонардо да Винчи — ученый и инженер .

Леонардо да Винчи

Человек огромной разносторонности, Леонардо вел борьбу со старым миром, миром невежества, косности и тупости и другим оружием. Этим оружием была наука, которой он отдал столько же сил и энергии, как и искусству. И так же, как и в искусстве, в своих исканиях и достижениях Леонардо шел в первом ряду титанов эпохи, в первом ряду борцов за торжество подлинной науки и прогресса.

Могучими орудиями познания Леонардо считал науку и прежде всего математику. «Никакое человеческое исследование, — писал он, — не может претендовать на название истинной науки, если оно не пользуется математическими доказательствами». «Нет никакой достоверности там, где не находит приложения одна из математических наук, или там, где применяются науки, не связанные с математическими». Леонардо не только основательно знал современную ему математику, но много и плодотворно работал сам, двигая ее вперед. Недаром среди его близких друзей мы встречаем крупнейшего математика того времени — Луку Пачоли. Математика была нужна Леонардо как инженеру и ученому и как художнику. Она давала ему возможность разрешить ряд основных вопросов художественного мастерства — проблему перспективы и композиции.

«Вся философия, — писал Леонардо, выступая против идеалистов всех мастей, — начертана в той грандиозной книге, которая постоянно лежит раскрытой перед нашими взорами: я говорю о мироздании», — и он всю свою жизнь упорно, настойчиво и систематически изучал эту грандиозную книгу. Считая всеобщим законом природы колебательные движения, Леонардо утверждал, что звук, свет, теплота, магнетизм, запах распространяются волнообразно, предваряя в этом отношении ученых XIX века. «Движение есть причина всякого проявления жизни», — писал он.

Еще в годы своей юности Леонардо много работает в области науки и техники. «Он делал, — рассказывает его старинный биограф Вазари, — рисунки мельниц, сукновальных машин и приборов, которые можно было пускать в ход силою воды». Леонардо тщательно изучает труд и орудия труда флорентийских ремесленников и рабочих столь прославленных во всей Европе шерстяных мануфактур. Малая производительность этих примитивных орудий производства возмущает Леонардо, и он задается мыслью создать более совершенные станки, по возможности облегчить тяжелый труд человека, поставив на службу ему силы природы. И вот тетради Леонардо начинают заполняться рисунками и схемами валяльных, стригальных, прядильных, ткацких и других станков, которые, по мнению даже специалистов нашего времени, представляют собой большой шаг вперед в развитии современной ему технической мысли и вносят значительные улучшения в существовавшие тогда аппараты и технические приспособления. Таков, например, созданный Леонардо проект механической самопрялки, гораздо более производительной, чем прялка Юргенса, которой пользовались до конца XVIII века.

Леонардо, по словам того же биографа, «был первым, кто еще юнцом поставил вопрос о том, как использовать реку Арно, чтобы соединить каналом Пизу и Флоренцию». Флоренция — центр итальянской текстильной промышленности и торговли, снабжавшая своими изделиями всю Европу, — расположена вдали от моря, и, помимо того, что перевалка грузов на морские суда вызывала излишние расходы, сами приморские порты находились во власти других государств. Проект Леонардо не только значительно облегчал снабжение Флоренции сырьем и сбыт ее товаров, но имел огромное значение и для развития сельского хозяйства в долине реки Арно. Леонардо, детство которого прошло в деревне, хорошо был известен тяжелый труд итальянского крестьянина, гнетущая зависимость его от стихийных сил природы, когда внезапные наводнения, вызванные таянием снега в горах, в один миг уничтожали результаты многих лет труда.

Отсюда постоянный, глубокий интерес Леонардо к вопросам гидротехники, его наблюдения над течением рек и его проекты создания ряда гидротехнических сооружений, целой сети оросительных каналов на реках По и Арно. Лишь немногие из этих проектов были осуществлены в то время. В последующие века, в период господства капитализма, правящие классы не хотели, да и не были в силах реализовать грандиозные и смелые замыслы Леонардо. Об этом свидетельствует бывшее недавно (в ноябре 1951 года) огромное наводнение в низовьях реки По.

Еще в флорентийский период своей жизни Леонардо начал заниматься анатомией, которая интересовала его прежде всего как художника. Ему было ясно, что без отличного знания анатомии и физиологии человека он не сможет давать реалистическое изображение человека во всех положениях его тела, во всех его действиях и переживаниях. Анатомией занимались и до Леонардо, но он был первым, кто начал вскрывать трупы и систематически изучать строение и жизнь организма. Известно, что создатель науки анатомии, видный итальянский ученый Безалий так много взял из литературного наследия, рисунков и зарисовок Леонардо, что некоторые исследователи были склонны обвинять Безалия в плагиате у Леонардо.

Много труда положил Леонардо в это же время на изучение механики и математики. Его внимание привлекали вопросы обороны городов, создание наилучшей системы оборонительных сооружений, вопросы построения крепостных стен, башен, бастионов, рвов и т. п. Попутно он занимался и конструированием осадных орудий и приспособлений. С большим вниманием он изучил искусство отливания пушек. Характерные черты инженерно-технического гения Леонардо сказались в упорных поисках новых конструкций, основанных на точном применении законов механики, широко поставленном эксперименте и наблюдении, стремлении автоматизировать процесс. Леонардо создал многочисленные проекты «автоматического» оружия — самострелы, стрелометы, бомбометы, фугасы и даже прообраз танков — бронированных повозок, которые, прорывая строй противника, открывали путь пехоте. Леонардо интересует проблема энергетики. Он прекрасно понимал, что ручной труд, даже кооперированный, ограничивает возможности развития общественного хозяйства, что необходимо шире использовать силы природы (воды, ветра), искать новые источники энергии. И он создавал проекты новых водяных и ветряных установок, мечтал об использовании энергии солнца.

В миланский период (1482–1499 годы) Леонардо особенно много труда положил на разработку теоретической и прикладной механики. Как подлинный ученый-новатор, он никогда не замыкался в тиши кабинета или лаборатории, а немедленно испытывал свои открытия на практике. Формулируя основные законы механики — теорию скорости и закон инерции, изучая законы падения тел по наклонной и вертикальной плоскости, устанавливая законы тяжести, впервые создавая научное представление о сопротивлении материалов, он стремится все изученное и открытое им применить в конструировании новых машин. Ему первому принадлежит идея открытия свойства рычага — простейшей универсальной машины.

Внимательное изучение почв в различных местностях Италии вплотную подвело его к теории происхождения окаменелостей и представлению о развитии земли, о геологических пластах. Много времени и труда Леонардо отдал работам по физиологии растений, изучал явления гелиотропизма, влияния солнца, воды, почвы на их развитие. Он вплотную подошел к пониманию всеобщей связи живых организмов между собою.

Круг его изобретений почти необозрим. Человек практики, он внимательно и упорно изучал и работал над усовершенствованием орудий производства. Его занимали и вопросы военной техники, и строительства зданий и каналов. Характерно, что Леонардо, по его собственному признанию, часто советовался с простыми мастерами, ремесленниками, солдатами- артиллеристами. Как страстный музыкант, Леонардо работает над усовершенствованием лютни. Ярый враг «тайных наук»— астрологии, алхимии, хиромантии — он вынужден был втайне от зорких глаз сыщиков в рясах изучать законы природы. Он наблюдал за полетом птиц и конструировал летательные приборы, создав планер и парашют. Так же втайне он занимался вскрытием трупов, потому что это категорически было запрещено католической церковью.

Многосторонний ум Леонардо привлекали филологические работы. Учитывая, что почти все научные трактаты в это время писались на совершенно недоступном для большинства итальянцев латинском языке (сам Леонардо писал свои записи по-итальянски), Леонардо работает над составлением латинско-итальянского словаря и грамматики латинского языка. Еще больший интерес представляют его работы над составлением толкового словаря итальянского языка. Леонардо прекрасно, как никто из его современников, понимал чисто практическую необходимость дать широким кругам читателей объяснение новых слов и понятий, массами вливавшихся в итальянский язык в тот период огромного подъема науки- и искусства, создать единообразное понимание ряда терминов, определить для практического употребления наилучшие формы и варианты. С обычным для него усердием он собирал материалы (он собрал около 10 тысяч слов и оборотов) для такого словаря, но закончить его (как, впрочем, и многие другие начатые им работы) ему не удалось.

Невозможно перечислить все открытия и изобретения Леонардо, один список которых занял бы десятки страниц. Назовем лишь главнейшие, в которых он далеко опередил свой век. Он изучает и дает первую формулировку законам гидростатики, законам трения, дает определение центров тяжести тел, особенно пирамиды, приближается к понятию статического момента, принципа возможных перемещений. Он пишет о диффракции света, наблюдает явления капиллярности, предвосхищает закон сохранения энергии, отвергая возможность создания «вечного двигателя». Он создает огромное количество новых механических, физических и химических приборов и аппаратов — пропорциональный циркуль, анемометр, механический вертел и др. В области астрономии Леонардо одновременно, с Коперником, но независимо от него, приходит к утверждению гелиоцентрической системы мира, принципа бесчисленности миров, бесконечности пространства. Вызывая ярость церковников и схоластов, Леонардо писал, что земля «не находится ни в центре круга, солнца, ни в центре вселенной». Он уже приближался к мысли, что Солнце — такая же планета, как и Земля, и колебался лишь в вопросе о том, движется оно или нет.

Инженер — Инженерная школа USC Viterbi

Гражданское строительство, здоровье и медицина, выпуск I, машиностроение, том VIII

4 ноября 2005 г. 11 ноября 2017 г.

Об авторе: Leallyn Murtagh

Леалин Муртаг была младшим специалистом по биомедицинской инженерии в Университете Южной Калифорнии. Помимо научных занятий, Лиллин любит играть на гитаре и надеется когда-нибудь открыть ресторан.

Леонардо да Винчи (1452-1519) прожил во Флоренции, Италия, большую часть своей жизни и большую часть времени проводил в частных исследованиях. Он в основном известен тем, что написал «Мону Лизу» и «Тайную вечерю», две самые известные картины в западном искусстве, но о его работе как ученого и изобретателя часто забывают. Да Винчи, которого обычно называют универсальным гением из-за его разнообразных талантов, вдохновлял художников, архитекторов и инженеров всех специальностей. Биомедицинская инженерия, область, которая только недавно получила широкое распространение в промышленности и академических кругах, может проследить свое раннее начало с любопытного исследования да Винчи анатомии человека.

Да Винчи-инженер

Леонардо да Винчи (1452–1519), хорошо известный как художник, изобретатель, архитектор и анатом, воплощает квинтэссенцию «человека эпохи Возрождения». Книга Дэна Брауна «Код да Винчи» и недавно адаптированный фильм сделали да Винчи популярным сюжетом, однако в основном они подчеркивают его художественный талант. В дополнение к своему времени, проведенному в качестве художника и скульптора, да Винчи (рис. 1) посвятил свою жизнь тысячам рисунков и диаграмм, связанных с математикой, наукой и техникой, особенно когда он стал старше [1]. По сравнению с 10 картинами в художественных галереях по всему миру и несколькими сотнями других личных рисунков, его записные книжки, заполненные техническими рисунками, свидетельствуют о преобладающих интересах да Винчи [1]. В 1501 году агент итальянской дворянки, преследовавшей Да Винчи для художественного заказа, описал его как человека, «настолько отвлекшегося от живописи своими математическими экспериментами, что стал нетерпимым к кисти» [1].

Leonardo da Vinci/Wikimedia Commons

Рисунок 1: Леонардо да Винчи был известным художником, изобретателем, художником и анатомом.

Движимый бесконечным любопытством и творчеством, он проектировал механические устройства для производства, войны и транспорта. Между тем, он составил карту внутренних органов, мышц и костей человеческого тела более тщательно, чем кто-либо до него. Большая часть работ да Винчи так и не была реализована при его жизни, и, к сожалению, другие более современные ученые и изобретатели приписывают его изобретательность.

Мосты

В 1502 году султан Османской империи приехал в Рим, чтобы нанять команду инженеров-строителей для проектирования моста через Золотой Рог в Стамбуле. Да Винчи предложил свои услуги султану, смоделировав в своей записной книжке сооружение, представляющее собой прекрасное сочетание творческого мастерства и гражданского строительства [1]. с парусами пройти под [1]. Хотя султан отклонил предложение да Винчи, считая архитектурную затею невозможной, современный швейцарский ученый Д.Ф. Стусси пришел к выводу, что планы «технически осуществимы» [1]. В 2001 году, вдохновленный дизайном да Винчи, норвежский художник по имени Вебьорн Санд решил построить свой мост. Проект моста да Винчи стоит сегодня над шоссе в Норвегии как памятник его гению [2].

Да Винчи также оказал влияние на более поздних строителей мостов своим методом сгибания деревянных балок в арки [1]. Он разработал технику надрезания древесины, чтобы предотвратить расщепление и соединение изогнутых и надрезанных балок для создания несущей арки. Спустя более 300 лет швейцарские строители мостов использовали метод да Винчи в своих арочных деревянных мостах.

Еще одна важная инженерная идея, за которую можно поставить да Винчи, — закрытый канал. Его желание обеспечить Флоренцию водным путем к морю привело его к изобретению канала и шлюзов для контроля уровня воды [1]. Его гениальная конструкция шлюзовых ворот работает по тому же принципу, что и современные шлюзы Панамского канала. Лодка входит в шлюз канала, и нижние ворота закрыты. Затем открывается небольшой люк в верхних воротах, и через него течет вода, поднимая уровень воды и лодку на этом участке канала. Этот поток воды уравновешивает давление на верхних воротах, что позволяет открыть ворота, и лодка движется к следующему шлюзу [1].

Двигатели и шестерни

Хотя Джеймсу Уатту приписывают изобретение современной паровой машины, да Винчи разработал гораздо более простую форму двигателя Уатта, работающую от маховика и кривошипа [1]. Пока Уатт пытался изобрести рабочий паровой двигатель в середине 18 века, он работал со сложными системами трансмиссии, потому что инженеры опасались, что простое кривошипно-шатунное движение не будет работать при неравномерном ходе парового поршня [1]. И снова ответ на более современную дилемму содержался в рисунках да Винчи. Он сконструировал то, что сейчас называют маховиком (рис. 2), или тяжелым колесом с большим угловым моментом. В сочетании с кривошипно-шатунной системой маховик сопротивляется изменениям вращательного движения, вызванным неравномерными ходами поршня, и таким образом стабилизирует вращение вала. Однако Уатт никогда не видел конструкции да Винчи и не хотел включать маховик в свой паровой двигатель [1].

Erik Moller/Wikimedia Commons

Рисунок 2: Модель маховика, основанная на конструкции да Винчи, в которой используются сферические грузы в движении.

Леонардо также работал над системой подъема тяжелых грузов, которая включала то, что сейчас известно как червячная передача [3]. «Бесконечный винт», как назвал его да Винчи, вращался кривошипом и зацеплялся с зубьями шестерни, которая вращалась и поднимала груз [1].

Традиционные червячные передачи того времени зацепляли только один зуб шестерни, поэтому, если этот зуб сломался, шестерня могла изменить свое вращение, и подвешенный груз упал. Он решил эту проблему с помощью «бесконечного винта». Другими словами, более длинный винт с резьбой захватывал шестерню несколькими зубьями и, следовательно, никогда не терял сцепления. Конструкция была особенно полезна руководителям строительных работ, которые заботились о безопасности, потому что груз не мог упасть после того, как был поднят [1]. Около двух столетий спустя английский часовщик Генри Хиндли присвоил себе заслугу изобретения червячной передачи [1]. Используемый во всех аналоговых часах и многих других инженерных приложениях, он представляет собой еще один пример того, как идеи да Винчи были приписаны кому-то другому.

Анатомия человека

Да Винчи исследовал человеческую форму с таким же пытливым умом, как и все свои интересы, он также документировал свои открытия в своих записных книжках. Один из самых известных его набросков — «Витрувианский человек» (рис. 3) — часто интерпретируется исключительно как художественное произведение. Тем не менее, это иллюстрирует его научную перспективу и интерес к человеческой форме [4].

Leonardo da Vinci/Wikimedia Commons

Рисунок 3: Виртувианский человек да Винчи иллюстрирует его исследование человеческой формы.

Когда он узнал о человеческом теле, его чувство удивления перед его совершенством росло. Помимо рассмотрения человеческого тела как «величайшего инструмента в природе», Да Винчи также рассматривал человеческое тело как машину, которую можно анализировать и понимать [5]. Такой подход подобен тем, кто изучает биомедицинскую инженерию, область, которая фокусируется на понимании, восстановлении или замене физиологических систем с целью улучшения медицины [4].

Изучая механику движения человека, Да Винчи задумался о создании робота. В своем аналитическом уме он понял, что суставы и мышцы человеческого тела отражают простые шестерни и шкивы, из которых состоят машины. Например, он обнаружил, что система мышц человеческого тела, поддерживающая голову и шею в вертикальном положении, аналогична каркасу канатов, поддерживающих корабельную мачту [5]. Он сконструировал робота, одетого в рыцарские доспехи, который мог двигаться с помощью простых механизмов внутри своей брони. Хотя он так и не построил робота, он мог бы махать руками, двигать и вращать головой, а также открывать и закрывать челюсть [3]. Группа на кафедре биомедицинской инженерии Университета Коннектикута работает над созданием собственного робота на основе конструкции да Винчи. Программа попытается смоделировать оригинальный дизайн Да Винчи, а также модернизировать робота для 21-го века, добавив распознавание зрения и речи [6].

Увлекательная новая технология, названная в честь да Винчи, называется Хирургическая система да Винчи. Она представляет собой управляемого человеком хирургического робота. Создатели системы назвали свою технологию именем Да Винчи, чтобы признать тот факт, что он был изобретателем первого робота, а также из-за его беспрецедентных анатомических исследований [7]. Система состоит из консоли хирурга и встроенной тележки на стороне пациента с четырьмя роботизированными руками. Консоль отображает увеличенное трехмерное изображение для врача, пока он управляет элементами управления, которые масштабируют его движения и преобразуют их в движения четырех роботизированных рук. Разработанная в первую очередь для операций на сердце и простате, эта система повышает хирургическую точность врача, минимизирует размер разреза, снижает риск переливания крови и сокращает время восстановления [7]. Даже спустя 500 лет изобретательность Леонардо да Винчи по-прежнему вдохновляет инженеров на улучшение качества медицины и понимания человеческого тела.

Заключение

Даже глядя на мосты, каналы, двигатели, шестерни и анатомию человека, можно понять лишь небольшую часть гения Леонардо. Один из самых удивительных фактов заключается в том, что, по оценкам некоторых историков, 75% материалов из его технических тетрадей было утеряно за столетия [1]. Плодовитый изобретатель и инженер, слишком опередивший свое время, чтобы быть полностью оцененным, Леонардо упустил большую часть признания, которого он заслуживает за свои открытия. Во многом он представляет собой идеального инженера, потому что его дальновидные изобретения касались теорий, которые не рассматривались при его жизни [8]. Инновации, которые он рисовал в своих записных книжках, были просто решением проблем, основанным на наблюдении и размышлениях — воплощении инженерии.

Каталожные номера

- [1] Людвиг Х. Хейденрайх, Берн Дибнер и Ладислао Рети. Леонардо Изобретатель. Англия: McGraw-Hill Book Company, 1980.
- [2] «Спустя 500 лет после того, как он был спроектирован, мост Леонардо да Винчи поднимается!» Картины и паблик-арт Вебьерна Санда. Интернет: http://www.vebjorn-sand.com/press_release/20011101.htm, [10 июня 2006 г.].
- [3] «Робот». Леонардо да Винчи Человек Изобретатель Гений. Музей науки и промышленности. Интернет: http://www.msichicago.org/temp_exhibit/leonardo/models/02_model.html, 10 июня 2006 г.
- [4] «Добро пожаловать на факультет биомедицинской инженерии Международного университета Флориды». Департамент биомедицинской инженерии ПФР. Интернет: http://www.bme.fiu.edu/DirectorsMessage.htm [19 июня 2006 г.].
- [5] Мартин Кемп и др. «Изобретения природы и природа изобретений». Леонардо да Винчи Инженер и архитектор. Ред. Паоло Галлуцци. Монреаль: Монреальский музей изящных искусств, 1987.
- [6] «Реконструкция собственного робота да Винчи». UConn Биомедицинская инженерия онлайн. Интернет: http://www.bme.uconn.edu/bme/davinci/, [10 июня 2006 г.].
- [7] «Хирургическая система Да Винчи». Интуитивная хирургия. Интернет: http://www.intuitivesurgical.com/products/davinci_surgicalsystem/index.aspx, [19 июня 2006 г.].
- [8] «Леонардо да Винчи». Engineering.com. Интернет: http://www.engineering.com/content/ContentDisplay?contentId=41003018 [10 июня 2006 г.].
- [9] Николя Пиох. «Леонардо да Винчи: от набросков к картинам». Веб-музей, Париж. Интернет: http://www.ibiblio.org/wm/paint/auth/vinci/sketch/, 14 октября 2002 г.

Военный инженерный гений Леонардо да Винчи

Для Леонардо да Винчи, возможно, самого разностороннего гения, которого когда-либо знал мир, глаз был ключом ко всему. Человек, написавший знаменитую «Мону Лизу» и «Тайную вечерю», также придумал гениальные машины, предвосхитившие нововведения дизайнеров на сотни лет. Сегодня мы думаем о Леонардо как о художественном гении, но в его время власть предержащие чаще воспринимали его как гения военного инженера.

В 1482 году, когда Леонардо было 30 лет, он покинул Флоренцию, чтобы работать на герцога Милана Людовико Сфорца. Он написал герцогу письмо, описывающее различные вещи, которых он мог бы достичь в области инженерии и дизайна оружия, а также упомянул в качестве отступления, что он может рисовать. Работая на Сфорца, Леонардо предложил целую серию принципиально новых боевых машин, включая бронеавтомобиль, первую версию пулемета и выдвижную лестницу, которая до сих пор выглядит невероятно современно. Можно было бы не думать о лестнице как о военном оружии, но в его время лестницы были крайне необходимы для взбирания по стенам, важной особенности при атаке крепостей.

На протяжении большей части своей жизни Леонардо считался гением военной инженерии.

Когда Сфорца был свергнут в 1500 году, Леонардо бежал из Милана в Венецию, которая находилась в состоянии войны с Османской империей. Он обратился в Сенат Республики и предложил свои услуги в качестве инженера. Леонардо, всегда очарованный течением воды и ее силой, хотел построить мобильную плотину, которая позволила бы венецианским войскам затянуть турок в долину реки Изонцо, а затем затопить ее, уничтожив вражеские силы. Он также разработал систему передвижных баррикад для защиты города от нападения. Сенат не стал действовать в соответствии с его планами, сославшись на огромные затраты. Он также изобрел водолазный аппарат и хотел совершить подводный набег на османский флот, просверливая дыры в днищах их кораблей. Его конструкция была удивительно похожа на современный акваланг. Он тоже не действовал по этому плану, но Леонардо старался держать детали своих замыслов в секрете, чтобы они не попали в чужие руки.

В Чезене в 1502 году Леонардо поступил на службу к Чезаре Борджиа, сыну Папы Александра VI, исполняя обязанности военного архитектора и инженера, путешествуя по Италии со своим покровителем. Леонардо первым создал карту нападения на Имолу, оплот Чезаре Борджиа. Увидев это, Борджиа тут же нанял его своим главным военным инженером и архитектором. Журналы Леонардо включают огромное количество изобретений, как практичных, так и непрактичных. Они также включали механического рыцаря, гидравлические насосы, ребристые минометные снаряды и даже паровую пушку.

Хотя изобретение первого практического парашюта датируется 1783 годом, Леонардо задумал эту идею на сотни лет раньше. Он сделал набросок изобретения с таким сопровождающим описанием: «Если у человека есть палатка из льна, в которой все отверстия закрыты, и она имеет двенадцать локтей (около 23 футов) в ширину и двенадцать в глубину, он будет способен броситься с любой большой высоты, не получив при этом никакой травмы». Один локоть составляет примерно два фута.

Гигантский арбалет

Как и многие из его идей, это изобретение никогда не создавалось и не тестировалось самим гением. В 2000 году смельчак Адриан Николс сконструировал прототип по проекту Леонардо и испытал его. Несмотря на скептицизм со стороны экспертов, конструкция сработала, как и предполагалось, и Николс даже отметил, что у него более плавный ход, чем у современного парашюта.

Пушки были важным боевым оружием при жизни Леонардо. Проблема, которую он увидел, заключалась в том, что для перезагрузки требовалось время. Его решение этой проблемы заключалось в создании многоствольных орудий, которые можно было заряжать и стрелять одновременно. В 33-ствольном органе Леонардо было 33 мелкокалиберных орудия, соединенных вместе. Пушки были разделены на три ряда по 11 орудий в каждом, соединенных с единой вращающейся платформой. К бокам платформы были прикреплены большие колеса.

Все орудия на органе будут заряжены, а затем, во время боя, будет запущен первый ряд из 11 орудий. Затем платформа поворачивалась, чтобы правильно нацелить следующий ряд пушек. Идея заключалась в том, что пока один комплект пушек стрелял, другой комплект охлаждался, а третий комплект можно было заряжать. Эта система позволяла солдатам вести непрерывный многократный огонь. Оружие называют органом, потому что ряды стволов пушек напоминают трубы органа. Леонардо разработал 33-ствольный орган, который обычно считается основой для современного пулемета, оружия, которое не было разработано для коммерческого использования до 19 века.^-й век.

Бронированный автомобиль

Будучи военным инженером, Леонардо был одним из основных убеждений в том, что мобильность имеет решающее значение для победы на поле боя. Эта идея была найдена во многих его военных изобретениях. Ярким примером этой мобильной тактической атаки является его изобретение трехствольной пушки. В конце 15 и начале 16 веков пушки в основном использовались на стационарных оборонительных позициях, а не на самом поле боя. Это было связано с их весом и временем, которое требовалось для каждой перезарядки. Леонардо разработал свою трехствольную пушку, чтобы решить обе эти проблемы в виде быстрого и легкого оружия, способного наносить урон на поле боя. В конструкции использовались три тонкие пушки, которые можно было перезаряжать одновременно, что обеспечивало большую скорострельность, а меньший вес и большие колеса позволяли перемещать лафет в разные места во время боя.

Предшественник современного танка, броневик Леонардо был способен двигаться в любом направлении и был оснащен большим количеством оружия. Самая известная из его боевых машин, бронированный автомобиль, была разработана, чтобы запугать и рассеять армию противника. Машина была спроектирована таким образом, чтобы на круглой платформе с колесами располагалось несколько легких пушек, обеспечивающих дальность стрельбы на 360 градусов. Платформа должна была быть покрыта большим защитным кожухом, усиленным металлическими пластинами, которые были наклонены для лучшего отражения огня противника, концепция, которая была заново открыта во время Второй мировой войны.