Изобретения Леонардо да Винчи

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

ГОМЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ П. О. СУХОГО

 

 

 

 

                                                              Реферат на тему 
                                          «Изобретения Леонардо да Винчи»

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                          Выполнил студент  группы ЭП-11                                                   

                                                                          Воинов Е.В.

 

 

 

 

 

 

Гомель 2015

В истории человечества нелегко найти другую столь же гениальную личность, как основатель искусства Высокого Возрождения Леонардо да Винчи. Всеобъемлющий характер деятельности этого великого художника и ученого стал ясен только тогда, когда были исследованы разнообразные рукописи из его наследия. Леонардо посвящена колоссальная литература, подробнейшим образом изучена его жизнь. И тем не менее многое в его творчестве остается загадочным и продолжает будоражить умы людей.

Пулемет, акваланг, танк, дельтаплан, автомобиль, вертолет, парашют... Если попробовать продолжить этот логический ряд, то образованный человек наверняка скажет: Леонардо да Винчи. Вряд ли в истории найдется еще одна личность, которую можно охарактеризовать таким же количеством эпитетов: изобретатель, художник, анатом, музыкант, архитектор, скульптор, инженер, гений, провидец, поэт... Его изобретения опередили время на сотни лет.

 

ЛЕОНАРДО ДА ВИНЧИ (1452-1519), итальянский живописец, скульптор, архитектор, ученый, инженер. Сочетая разработку новых средств художественного языка с теоретическими обобщениями, создал образ человека, отвечающий гуманистическим идеалам Высокого Возрождения. Гуманистический идеал женской красоты воплощен в портрете Моны Лизы (т. н. “Джоконда”, ок. 1503). Многочисленные открытия, проекты, экспериментальные исследования в области математики, естественных наук, механики. Отстаивал решающее значение опыта в познании природы (записные книжки и рукописи, ок. 7 тыс. листов).

Леонардо (15 апреля 1452 — 2 мая 1519) родился в глухой провинции — деревне Анхиано близ маленького итальянского города Винчи (сейчас он насчитывает порядка 14 тыс. жителей). Примечательно, что “человек эпохи Ренессанса”, как его назовут потомки, был незаконнорожденным ребенком. Его отец — сеньор Пьеро да Винчи — работал нотариусом и отличался зажиточностью. Матерью была (предположительно) крестьянка по имени Катерина. После рождения отец сразу признал Леонардо своим сыном и нарек его, согласно тогдашней традиции, “Леонардо ди сер Пьеро да Винчи”, что означало: Леонардо, сын Пьеро из Винчи.

Художественный талант Леонардо проявился рано. Отец, увидев его рисунки (говорят, что для работы над рисунком головы Медузы ребенок ловил змей, ящериц, летучих мышей и прочую живность), отдал пятнадцатилетнего парня на обучение в мастерскую знаменитого художника Андреа дель Верроккио. Там Леонардо провел всего лишь пять лет, потом был принят в гильдию живописцев.

Леонардо да Винчи, возможно, был величайшим изобретателем в истории, но в его время были настолько слабые технологии, что все наброски гения остались в лучшем случае на бумаге. Да Винчи рисовал эскизы и диаграммы своих устройств и сохранял заметки. Но либо у него не возникало желания воплощать их в реальность, либо не хватало средств. В результате, при жизни да Винчи практически ни одно из его изобретений не увидело свет. Да и узнали о трудах гениального изобретателя только после его смерти, поскольку он никогда не выносил свои заметки на публичное обсуждение.

Как ученый и инженер Леонардо да Винчи обогатил проницательными наблюдениями и догадками почти все области знания того времени, рассматривая свои заметки и рисунки как наброски к гигантской натурфилософской энциклопедии. Он был ярким представителем нового, основанного на эксперименте естествознания. Особое внимание Леонардо уделял механике, называя ее “раем математических наук” и видя в ней ключ к тайнам мироздания; он попытался определить коэффициенты трения скольжения, изучал сопротивление материалов, увлеченно занимался гидравликой. Страсть к моделированию приводила Леонардо к поразительным техническим предвидениям, намного опережавшим эпоху: таковы наброски проектов металлургических печей и прокатных станов, ткацких станков, печатных, деревообрабатывающих и прочих машин, подводной лодки и танка, а также разработанные после тщательного изучения полета птиц, конструкции летальных аппаратов и парашюта.

И это невероятно грустно, потому что конструкторские навыки да Винчи намного опередили свое время. Если бы они были воплощены в реальных изобретениях, кто знает, может быть революция в мире техники случилась бы куда раньше. С другой стороны, многие из эскизов да Винчи невозможно было реализовать с помощью инструментов 15-16 века. Зато в 21 веке многие инженеры с удовольствием принялись за реализацию проектов да Винчи и выяснили, что те действительно работают. И работали бы, будь да Винчи немного смелее и еще чуточку изобретательнее.

Подшипник

Что ж, подшипник может и не самое крутое, что может позволить себе изобретатель, но множество современной техники работает с помощью подшипников. Шариковые подшипники позволяют вращаться приводным валам, проталкивают товары в магазине или на заводе, это основа практически любого подвижного механизма. Гладкие шарики, размещенные между двумя подвижными поверхностями, практически устраняют трение. Впервые идея, как считают многие, родилась еще во времени Римской империи, но историки считают, что именно в тетрадях да Винчи появились первые наброски подшипника. Многие из устройств, придуманных гением, не работали бы без подшипников. Но как и в случае со многими другими концептами изобретателя, подшипник пришлось переизобретать кому-то еще.

Парашют

Скорость, с которой падает тело, зависит от двух факторов: сила тяжести, которая тянет вниз, и сопротивление атмосферы, в которой оно падает. В отсутствии атмосферы падающее тело будет просто разгоняться до огромной скорости, пока не упадет на поверхность, но воздух замедляет падение до тех пор, пока тело не достигнет так называемой предельной скорости. У разных объектов разная предельная скорость. У человека, падающего в атмосфере Земли — парашютиста, например, — эта скорость составляет примерно 193,1 км/ч. Медленно, да? Пусть так, но этого достаточно для того, чтобы человек, упавший с самолета, превратился в лепешку после удара о поверхность земли. Спасти его может только парашют.

Да Винчи, будучи очарованным идеей летающего человека, задумал свой парашют как средство для дрейфа по воздуху. Его пирамидальная структура была драпирована тканью. Как писал да Винчи в своих заметках, такое устройство позволило бы человеку «упасть с любой высоты без каких-либо травм и повреждений». Естествоиспытатели двадцать первого века, реализовавшие замысел да Винчи, признали, что он работает в точности, как тот предсказывал.

Орнитоптер

Да Винчи вдохновляли птицы. Он наблюдал за ними, рисовал их и размышлял над созданием собственных летательных средств. Одним из результатов этого хобби стал орнитоптер, устройство, придуманное да Винчи, которое теоретически могло поднять человека в воздух, как птицу. В то время как парашют да Винчи позволил бы человеку прыгать со скалы и оставаться в живых, орнитоптер позволил бы ему парить в воздухе над землей.

На бумаге орнитоптер больше похож на птицу (или летучую мышь), чем современные самолеты. Его крылья начнут работать после того, как пилот повернет рукоятку. Это изобретение демонстрирует глубокое понимание аэродинамики да Винчи. Современные попытки воспроизвести орнитоптер показали, что тот действительно мог летать — если бы его подняли в воздух. Построить летательное средство, задействующее слабые мышцы человека, было бы сложнее.

Парашют и орнитоптер были только двумя из летающих машин, описанных да Винчи в его тетрадях. Среди других был и глайдер, и вертолетоподобное летательное средство

.

Далее Леонардо изображает уже полный чертеж летательной машины, приводимой в движение человеком через хитроумные передаточные механизмы. Он настолько уверен, что устройство полетит, что предполагает даже проводить испытания над озером, да еще и с прикрепленными поплавками, чтобы машина не утонула.

 Мастер пытался изготовить  свои машины, однако по разным  причинам - в том числе из-за  нерадивости и лени своего  помощника Тедеско - "в материале" его летательные устройства не воплотились.

Помощник великого изобретателя Тедеско не только был нерадив, но и занимался промышленным шпионажем. В своих письмах Леонардо жалуется, что Тедеско явно пересказывает его идеи врагам Рима.

 Естественно, больше всего этих  врагов интересовали военные  изобретения Леонардо. К ним относятся прежде всего жуткого вида колесницы с вращающимися косами для перерубания ножных сухожилий вражеских лошадей и солдат, а также устройство, которое принято называть "танком Леонардо".

Бронированный танк

 

Работая на герцога Миланского, Лодовико Сфорца, да Винчи предложил то, что могло стать венцом его творения в области военных машин: бронированный танк. При содействии восьми сильных мужчин, бронированный танк был похож на черепаху, которая ощетинилась 36 орудиями со всех сторон. Он был оснащен системой зубчатых колес, которые составляли последовательность. Восемь человек были защищены от сражения внешней оболочкой, поэтому могли доставить пешим ходом такого «ежа» прямо в гущу сражения, не будучи раненными. Стреляющее во все стороны оружие из бронированного танка могло стать губительным для отряда соперника.

 

Схема бронированного танка в заметках да Винчи содержит забавный недостаток: колеса для движения вперед крутились в противоположную сторону от задних колес. Построенный таким образом, танк не мог бы двигаться. Да Винчи был слишком умен, чтобы допустить такую досадную ошибку, поэтому историки привели несколько причин, по которым изобретатель допустил такой промах сознательно. Возможно, он действительно не хотел, чтобы эта машина была построена. Другой вариант — он боялся, что схема попадет в лапы врагов, поэтому сделал ошибку, чтобы убедиться, что никто кроме него не сможет построить танк.

 

Пулемет

 

Пулемет да Винчи или «33-ствольный орган» не был пулеметом в современном представлении. Он не мог быстро выпускать пули из одного ствола. Но зато мог выдавать залпы через короткие промежутки, и если бы был построен, эффективно бы косил наступающую пехоту.

 

Механизм этого пулемета прост. Да Винчи предложил собрать 11 мушкетов на прямоугольной доске, а после сложить три таких доски в треугольник. Поместив вал посередине, можно было бы вращать всю эту штуковину так, чтобы один набор из 11 орудий стрелял, пока два других остывают и перезаряжаются. После этого весь механизм переворачивался и давал очередной залп.

 

И хотя да Винчи постоянно отмечал в своих тетрадях, что ненавидит войну и проклинает машины для убийств, ему нужны были деньги, и он легко мог убедить богатых покровителей, что такие машины помогут им одолеть своих врагов. Возможно, оно и к лучшему, что ни одна из машин для убийства, задуманных да Винчи, не была построена.

Арбалет

Водолазный костюм

 

Проживая в Венеции конца 15 века, да Винчи разработал идею для отражения вторжения судов. Достаточно было отправить мужчин на дно гавани в водолазных костюмах, а там они бы просто вскрывали днища кораблей, как консервные банки. Возможно, эта идея вас не впечатляет, поскольку в настоящее время ее реализация кажется достаточно простой. Но во времена да Винчи это было неслыханно. Водолазы да Винчи могли дышать с помощью подводного колокола с воздухом, надевали маски со стеклянными отверстиями, сквозь которые можно было видеть под водой. В другом варианте концепта водолазы могли дышать с помощью винных бутылей, наполненных воздухом. В обоих случаях, мужчины носили бы с собой бутылки, в которые мочились, поэтому могли оставаться под водой очень долго. План да Винчи не только был реализуем — он был практичен!

 

Эти водолазные костюмы были созданы на самом деле, однако захватчики, против которых они должны были применяться, были успешно сражены венецианским флотом до того, как понадобилась подводная диверсия.

Первый в истории велосипед

Первые технические чертежи велосипеда принадлежат Леонардо да Винчи. Майнингенская хроника 1447 года повествует о перемещающемся устройстве, приводимым в движение водителем.

Самоходная тележка

Самоходная тележка да Винчи выдвигается на роль первого автомобиля в истории. Более того, поскольку у нее не было водителя, ее можно рассматривать и как первый роботизированный транспорт в истории.

 

Чертежи, сделанные да Винчи, не в полной мере раскрывают внутренний механизм, поэтому современным инженерам пришлось догадываться, что же заставляло тележку ехать вперед. Лучшим предположением был пружинный механизм вроде того, что используется в часах. Пружины прятались в корпусах с формой барабана и могли заводиться рукой. И пока пружина разматывается, тележка едет вперед, как заводная игрушка. Руль мог быть запрограммирован с помощью ряда блоков в цепи передач, хотя тот факт, что тележка могла поворачиваться только вправо, существенно ограничил бы ее полезность.

 

Леонардо, по-видимому, считал свою тележку чем-то вроде игрушки, но можно не сомневаться, что если бы она была построена, в скором времени последовали бы более полезные улучшения.

Города будущего

Когда Леонардо жил в Милане примерно в 1400 году, в Европе буйствовала черная чума. Города страдали куда больше, чем сельская местность, и да Винчи предположил, что в городах есть что-то особенное, что делает их уязвимыми к болезни. Эта идея удивительно близка к современности, учитывая, что теория микробных болезней была разработана только в начале 20 века. Да Винчи задумал разработать собственный план: город, изначально спроектированный и созданный с нуля, который будет санитарно и жизненно пригодным.