Proyek masa depan dalam gambar Leonardo da Vinci

2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-16 16:08

Ada kegiatan yang dapat Anda nikmati tanpa menyesali waktu yang dihabiskan dan untuk kepentingan pikiran. Misalnya, untuk melihat gambar dan sketsa Leonardo da Vinci - "sketsa hidup" dari ide dan proyek aslinya, yang tampaknya tak terhitung banyaknya.

Dalam gambar sang master, kita dapat dengan mudah mengenali penemuan-penemuan yang akrab bagi kita (dan bagi orang-orang Renaisans - inovatif): dari ski air dan pakaian selam hingga parasut dan glider. Banyak idenya tetap "dalam proyek": dalam bentuk gambar di atas kertas dari semua jenis mekanisme, perangkat, dan bangunan. Gambar-gambar ini adalah gudang ide dan penelitian penulis yang andal. Mereka memungkinkan Anda untuk melihat ke laboratorium kreatif da Vinci, berkenalan dengan metode kerjanya dan mengikuti alur pemikiran, bagaimana ia mengatur dan memecahkan, langkah demi langkah, teknis yang kompleks, konstruksi dan masalah lainnya.

Sejarah penemuan dan penemuan membuktikan fakta bahwa cepat atau lambat ide-ide yang berguna dibawa ke pikiran dan dipraktikkan. Contoh mencolok tentang bagaimana ini terjadi adalah karya ilmiah dan teknis Leonardo da Vinci. Seorang peneliti dan penemu lahir, ia bekerja terutama dengan ide-ide: beberapa dia buat sendiri, yang lain dia pinjam dan kembangkan, sambil selalu mencari aplikasi praktis untuk mereka.

Pertama, Leonardo menyusun rencana solusi: dia membuat sketsa struktur masa depan, yang mencerminkan gagasan umum. Kemudian dia mempelajari detailnya dengan cermat, menggambar sketsa dan memberi mereka komentar. Dan akhirnya, saya mengumpulkan semua bagian menjadi satu kesatuan - ilustrasi lengkap yang sudah jadi. Seperti yang dicatat oleh salah satu peneliti dari karya seniman itu, banyak sketsanya adalah "pemikiran yang belum selesai tentang metode dan sarana." Memang, mempelajari gambar-gambar dan gambar-gambar ini, terkadang perlu memikirkan detail dan detail yang hilang atau sengaja dihilangkan oleh da Vinci. Tetapi beberapa dari mereka sangat terverifikasi dan akurat sehingga bahkan setelah lima abad bahasa mereka dapat dimengerti tanpa kata-kata. Menurut gambar yang diwarisi oleh generasi mendatang oleh perancang dan penemu yang brilian, pengrajin modern mampu membuat model kerja dari berbagai perangkat.

Berikut adalah sketsa menara benteng (Gbr. 1)

Di sebelah kirinya adalah diagram salah satu detail penting bangunan - tangga spiral. Desainnya mengingatkan pada sekrup Archimedes yang terkenal, hanya langkah-langkahnya yang hilang! Perhatikan gambarnya lebih dekat dan Anda akan menemukan desain menakjubkan dari arsitek Leonardo. Tangganya ganda: di satu bagian Anda dapat memanjat menara, dan di sisi lain - turun tanpa bertabrakan atau bahkan melihat satu sama lain. Lintasan kedua bagian tangga adalah garis spiral yang tidak berpotongan (kurva spasial berputar di sekitar penopang vertikal - pilar bundar di tengah struktur). Setiap bagian tangga memiliki pintu masuk dan keluarnya sendiri, dan modelnya adalah permukaan spiral, yang disebut helikoid. Di tangga asli, anak tangga berbentuk kipas di sekitar pilar.

Sebuah tangga spiral ganda menghiasi istana kerajaan Chambord di Prancis. Pembangunannya dimulai pada 1519, tak lama setelah kematian Leonardo. Seperti yang Anda ketahui, ia menghabiskan tahun-tahun terakhir hidupnya di negara ini, di istana Francis I, pelindungnya, dan merupakan seniman, insinyur, dan arsitek kerajaan pertama. Tidak diketahui secara pasti apakah Leonardo ikut serta dalam desain kastil megah tersebut. Bahkan jika tidak, para ahli mengatakan, penciptanya menggunakan ide da Vinci dari gambar seniman. Kemungkinan besar pilihan arsitek dipengaruhi oleh sketsanya (Gbr. 1), yang dibuat pada akhir 1480-an. Ada 77 tangga di Chambord, termasuk beberapa tangga spiral, tetapi hanya satu ini yang menjadi daya tariknya yang sebenarnya.

Tangga spiral ganda lainnya juga dikenal. Yang paling awal didirikan di katedral Eropa pada abad XIV-XV, tetapi mereka lebih rendah daripada tangga di kastil Chambord tidak hanya dalam ukuran dan dekorasi, tetapi juga dalam kesederhanaan dan orisinalitas desain - tidak ada yang dapat sepenuhnya mengisolasi bagian dari tangga spiral ganda dari satu sama lain sampai Leonardo berhasil atau tidak datang ke pikiran.

Pada tahun 1527 arsitek Italia Antonio da Sangallo the Younger menerapkan ide yang sama. Atas perintah Paus Clement VII, ia memulai pembangunan menara air besar - sumur St. Patrick (foto di atas) - di kota Orvieto jika terjadi pengepungan dan perampasan akses ke sumber air eksternal. Di sini, akses ke air di dasar sumur disediakan oleh dua pintu masuk yang berlawanan, yang mengarah ke tangga spiral otonom: satu gerbong diturunkan untuk mengambil air, dan yang lain digunakan untuk mengangkatnya. Pencahayaan bangunan itu alami: cahaya menembus masuk melalui banyak jendela lengkung di dinding menara.

Leonardo da Vinci juga memiliki komposisi arsitektur tangga yang lebih kompleks. Salah satunya seperti labirin tiga dimensi dengan banyak pintu masuk dan keluar. Perhatikan sketsa berikut (gbr. 2)

Anda dapat melihat sekaligus empat tangga eksternal yang tidak terhubung satu sama lain, "memutar" di sekitar pilar persegi besar, di mana, mungkin, semacam alat pengangkat disembunyikan. Dengan kemudahan luar biasa, seniman menggabungkan arsitektur dan geometri ruang, menggabungkan garis dan bentuk dan menciptakan gambar lengkap dan struktur mandiri.

Da Vinci menemukan penggunaan heliks ganda lainnya yang menarik. Dia menggunakannya dalam konstruksi alat untuk bernapas di bawah air (Gbr. 3).

Ini adalah versi perbaikan dari tabung pernapasan yang digunakan oleh penyelam kuno. Perangkat ini terdiri dari pelampung dengan kubah apung pelindung, topeng, selang pernapasan, dan katup yang mengontrol operasinya, mencegah air masuk. Selang terbuat dari beberapa tabung buluh yang dihubungkan oleh sisipan yang terbuat dari bahan tahan air, dan di dalamnya ada pegas ganda - elemen elastis kompak yang, di satu sisi, mencegah bahan menyusut dan kehilangan bentuknya, dan di sisi lain, membuat selang fleksibel.

lihat juga artikel Foto oleh Leonardo da Vinci

Leonardo adalah salah satu orang pertama yang menggunakan permukaan heliks dalam desain baling-baling - bagian utama yang dengannya pesawat dapat naik secara vertikal ke udara jika memungkinkan untuk melepaskan baling-baling dengan benar, dan pada saat yang sama untuk mengatasinya. ketidakstabilan selama pengangkatan. Kita berbicara tentang gerakan heliks yang kompleks (rotasi di sekitar sumbu tetap dan transfer paralel di sepanjang itu, dilakukan secara bersamaan), tetapi sudah dalam kaitannya dengan mekanika penerbangan.

Baling-baling Leonardo da Vinci (Gbr. 4) dianggap sebagai prototipe rotor utama modern, dan dia sendiri adalah penemu helikopter, atau, sebagaimana disebut di Rusia, helikopter. Omong-omong, kata "helikopter" terkait dengan kata "helikoid" dan berasal dari kata Yunani (spiral, sekrup) dan oóν (sayap). Itu hanya muncul pada tahun 1860-an, hampir empat abad setelah gambar ini dibuat.

Da Vinci bisa saja meminjam ide "peluncuran" untuk desainnya dari "meja putar terbang" - mainan dari Tiongkok kuno. Itu adalah tongkat dengan sekrup bulu burung di ujungnya. Itu dipintal dengan tangan atau dengan bantuan benang yang dililitkan pada batang dan dilepaskan. Versi modern adalah "terbang" helikopter primitif (Gbr. 5), mudah untuk membuatnya sendiri.

Namun bentuk baling-baling da Vinci dapat dipilih dengan mengamati putaran baling-baling Archimedes (Gbr. 6).

Leonardo sang insinyur, secara umum, lebih dari sekali mencoba mengadaptasi penemuan cerdik ilmuwan Yunani kuno ini ke mekanisme yang berbeda. Misalnya, saya menggunakannya sebagai bagian dari mesin hidrolik. Atau sebagai elemen mesin gerak abadi (itu adalah konstruksi dua sekrup dengan diameter berbeda: satu per satu, air naik, dan yang lainnya turun ke tingkat awal). Tapi kemudian Leonardo meninggalkan usaha sia-sia ini dan datang dengan aplikasi yang lebih menarik dan berguna untuk sekrup Archimedes.

Leonardo tidak menganggap desainnya sebagai pesawat terbang, tetapi menyelidiki cara kerjanya. Dia sedang mencari rahasia penerbangan di alam, yang menciptakan bentuk optimal yang melakukan fungsi tertentu: dia mengamati "mesin hidup" untuk waktu yang lama - burung yang mengambang bebas di langit, menggambarkan gerakan mereka. Dalam sketsanya ada lintasan burung yang naik ke atas (Gbr. 7), yang merupakan kurva heliks.

Aparatus yang dilengkapi dengan sayap buatan dan mampu terangkat ke udara karena kekuatan otot seseorang (ornithopter, atau lalat) - inilah yang paling diminati Leonardo (omong-omong, orang pertama yang mencoba mengimplementasikan ide ini adalah master terampil Daedalus, pahlawan mitologi kuno). Da Vinci berulang kali kembali memecahkan masalah ini. Gagal. Akibatnya, ia memutuskan untuk mereproduksi cara terbang burung yang paling sederhana - ia menemukan pesawat layang yang melonjak karena arus udara. Saat menyelidiki masalah penerbangan, dia benar-benar tertarik pada segala hal, bahkan hal sepele seperti suara sayap lalat! Dan ini, tampaknya, seluruh Leonardo - jenius terbesar dari Renaisans, "orang penasaran yang paling tak pernah puas sepanjang masa", seperti yang dikatakan oleh salah satu penulis biografinya.

Baling-baling, yang Leonardo beri bentuk helikoid, disebutkan dalam risalahnya yang terkenal On Flying. Menurut deskripsi, sekrup harus memiliki tepi logam dan penutup kanvas, dan tabung panjang tipis akan berfungsi sebagai bingkai untuk kanvas. Dan kemudian da Vinci menambahkan: "Anda dapat membuat sendiri model kertas kecil, yang porosnya, dari lembaran besi tipis, dipelintir dengan kuat dan, ketika dilepaskan, menyebabkan sekrup berputar." Nah, pikirkan sendiri … Dilihat dari detail desain, sekrup bisa diputar dengan bantuan tuas yang terpasang pada porosnya. Atau mekanisme pegas bisa "memulai" itu. Apa itu musim semi? Ya, heliks yang sama, dibuat dari logam, mampu mengumpulkan dan mengeluarkan energi.

Gambar baling-baling adalah salah satu yang paling terkenal dalam koleksi karya Leonardo yang dikhususkan untuk masalah penerbangan. Itu dipelajari oleh amatir dan spesialis: ilmuwan, desainer, insinyur, penemu. Tak satu pun dari model yang mereka buat dapat lepas landas sendiri, tanpa mesin. Tapi ada hal lain yang jauh lebih penting. Sketsa Da Vinci berisi ide yang sangat berharga, dan berabad-abad kemudian, penemu dan ilmuwan lain menciptakan mesin terbang yang nyata.

Secara umum, Leonardo memiliki banyak penemuan berguna yang berbeda di akunnya, tidak diklaim pada masanya, dilupakan untuk waktu yang lama dan kemudian ditemukan lagi.

Detail untuk yang penasaran

Garis heliks adalah kurva yang digambarkan oleh sebuah titik yang bergerak dengan kecepatan konstan di sepanjang generatrix silinder ketika berputar secara merata di sekitar sumbunya. Kurva ini memotong semua generator pada sudut yang sama. Jika pada selembar kertas kita menggambar beberapa garis lurus sejajar dengan sudut ke sisi yang lebih besar pada jarak yang sama satu sama lain, dan kemudian menggulung kertas menjadi silinder, menghubungkan dua sisi yang lebih kecil, maka pada permukaannya kita akan melihat a garis heliks: yang kanan, jika, jika dilihat dari bawah, memutar berlawanan arah jarum jam, atau kiri - jika memutar ke arah yang berlawanan.

Ketika rotasi di sekitar sumbu tetap dengan transfer simultan di sepanjang itu dilakukan bukan oleh titik, tetapi oleh garis, itu menggambarkan permukaan heliks di ruang angkasa. Jadi, segmen yang meluncur dengan satu ujung di sepanjang garis heliks, dan dengan ujung lainnya di sepanjang sumbu silinder, menggambarkan helikoid (dari bahasa Yunani - spiral, gyrus).

Heliks silinder dapat bergerak sendiri. Ini mendefinisikan jalur terpendek antara dua titik dari generasi yang berbeda pada permukaan silinder. Helicoid memiliki sifat yang serupa. Ini meluncur sendiri dan memiliki luas minimum untuk batas luar yang diberikan. Kesederhanaan, fleksibilitas, dinamisme, "ekonomi" - berkat sifat-sifat ini, bentuk sekrup tersebar luas di alam (ingat setidaknya "heliks ganda" molekul DNA dan tanaman memanjat) dan banyak digunakan dalam praktik, terutama dalam teknologi (dari pegas dan pembuka botol ke sekrup penggiling daging dan baling-baling).

Rotor utama adalah baling-baling dengan sumbu rotasi vertikal - sumber daya angkat helikopter. Dengan bantuannya, kontrol penerbangan dan pendaratan peralatan dilakukan. Ide menggunakan baling-baling berputar untuk penerbangan berasal dari zaman kuno dan populer di Eropa pada Abad Pertengahan. Desainnya sendiri memiliki "bilah" dan tampak seperti baling-baling.