Винаходи да Вінчі (арочний міст, підшпники і редуктор)

.  Науково-інженерна творчість Леонардо як особистісна відповідь на     запити нової науково-пізнавальної парадигми доби

          Леонардо залишив в спадок декілька тисяч сторінок нотаток, серед яких знайдені малюнки підшипників, редуктора, домкрату, храпового механізму, системи блоків, малюнок  танку, вертольоту, бойової гармати, костюму для підводного занурення, мосту без жодного цвяха, тощо. В другій половині XX століття під час реставрації Атлантичного кодексу був знайдений малюнок велосипеду. Хоча деякі механізми Леонардо не здатні були діяти і виконувати покладену на них функцію, вони послужили основою для сучасного машинобудування.  Для формування системи знань і уявлень основ механіки приведено приклади інженерного доробку.

          Варто наголосити, що епоха Відродження - це час, коли в Європі відбуваються глобальні зміни в системі мислення людей і рефлексії на нову парадигму доби, в якій в першу чергу розростається неймовірними масштабами наукова революція, і перетворення усіх областей знань. Промислова революція - це відгалуження більш глобальної течії – соціальної революції, котра в свою чергу огорнула і взяла під протекторат усі сфери житті: починаючи від релігії і закінчуючи технікою. Епоха Відродження – це час, коли суспільство і тенденції в ньому переходять від традиційного, аграрно - ремеслового, феодального суспільства класичної у своєму розумінні християнської культури до динамічного, промислового буржуазного суспільства. Всі ці течії спричинили появу нового виду техніки, яка опирається на знання, а знання теоретичного характеру опираються на практичні втілення механізмів, в тому числі і механізмів, створених Леонардо да Вінчі. Варто сказати, що інженерна думка Леонардо да Вінчі не розвивалася в ізоляції від інших науковців. Його доробки в певній, хоч і не значній мірі є симбіозом багатства наукових знань, які поширювались і наростали з шаленими темпами. Відродження продовжило добрі традиції розвитку науки і техніки Середньовіччя. Гуревич в книзі «Категорії середньовічної культури» говорить про розсіювання штампу «темних віків». Варто сказати що в епоху середніх віків активно розвивається кораблебудування, на цей час припадає і розробка компасу, вогнепальна зброя для науковців Середньовіччя була вже досить звичною справою. В епоху Відродження основний тиск наукових пошуків припадає на перетворення механічної роботи в комбінацію простіших рухів неорганічних механічних «роботів» і пристроїв. Чого лише варте вдосконалений звичайний молот і ковадло. Леонардо винайшов спосіб приєднати домкрат до апострофа, що приводить через важіль молот. В результаті людина витрачає набагато менше фізичних зусиль, задля приведення молота в рух. Леонардо мислить і для станків ткацтва - намотував ниток, з черв’ячною передачею (що належить ще думці Архімеда, і в машинобудуванні має назву «Архімедовий винт»), колесом або шестірнею, і приєднаним на окружності плечем. В результаті механізм перетворює обертальний рух в поступальний. В подальшому основа намотувача Леонардо слугувала для збору швейних машин. А обертова - поступальна передача відома не тільки в швейних машинках (Молот Польхема), а й в основі приведення в рух колеса потягів старого зразка. Перелік  значних винаходів Леонардо наведений нижче з ілюстраціями в додатках:

         Арочний міст.  Леонардо да Вінчі розвивав закони спротиву і статики матеріалів, і запропонував міст арочної конструкції, який передбачав у своєму складі стволи дерев. Міст мав допомагати військовим під час переходів через ріки, і не передбачав жодного кріплення, ні цвяхів, ні мотузок. За життя Леонардо люди ще не могли збагнути, як міст, який нічим не скріплений, може триматися і витримувати натиск ваги війська. На початку XXIст. Вебьорн Санд в невеликому містечку Ас, що в Норвегії, збудував міст Леонардо. Довжина мосту досягає 346 метрів.  В остнові конструкції - три арки. В дієздатність цієї конструкції повірили лише через 500 років після життя великого да Вінчі. Сам геній пропонував перекинути цей міст в Константинополі, через бухту Золотий Ріг, але тоді султан Османської імперії Баяздида II відкинув цю ідею, визнавши її нереальною. Думки Леонардо ще не раз виявляться думками з «майбутнього»

          Парашут . Леонардо розвивав ідеї польоту, його вважають засновником ідей авіацій. Але він не був першим, хто думав про політ. Відкинувши міфи древньої Греції про Дедала та Ікара, історія згадує ще про одного відчайдуха – експериментора -  Ейльмера із Мельнсбері, що жив в 980- 1066 роках, в англійському графстві Вільшир. Тобіас Кетвел, доктор історичних наук провівши дослідження, привів факти невдалого польоту монаха, який прив’язавши до рук і ніг шматки тканини відправився у політ з башти 25 метрів, пролетівши 200 метрів приземлився, зламавши обидві ноги. Справа в тому, що коли він аналізував політ, дійшов до висновку, що політ виявився невдалим через те, що була відсутня хвостова частина. По суті, у нього була сформована ідея літака. Леонардо також проектував гвинтокрил, і парашут. Останній він пропонував використовувати під час надзвичайних подій, наприклад при пожежах башт. Леонардо пропонував розміри літального пристрою – 12 довжин руки. 1 довжина руки = 60 см. Провівши нехитрі математичні дії  розрахуємо розміри парашута для дорослої людини. Кожна зі сторін парашута = 7 метрів, 20 см. Парашут в проектах італійця мав пірамідальну форму, кожна зі сторін рівнобедреного трикутника мала однакові розміри, плюс конструкція такого пристрою мала ще й дерев’яний каркас. Відповідно парашут мав стаціонарний характер і ніс в собі небезпеку для здоров’я людини у випадку сильного удару дерев’яних балок. Ще одна недосконалість парашуту Леонардо в тому, що він пропонував кріпити людину за руки, відповідно це зменшувало комфорт і легкість експлуатації парашута. Ще одна відмінність  від сучасного парашута леонардівського винаходу в тому, що в ньому бракувало отвору для стабілізації польоту, і рівномірного виходу повітря із шатра конструкції. Винахідник думав про ці моменти, і пропонував виготовляти парашут із льняної тканини, яка має пористу структуру, і відповідно дуже добре пропускає повітря. Отвором можна знехтувати. Стає зрозуміло, що винахід Леонардо був праобразом сучасного парушуту.

          У 2000 році було проведене тестування парашуту Леонардо. Британець Адріан Ніколас спустився з 85-кілограмовим парашутом з висоти 3000 метрів, відкинувши думки скептиків про неможливість вдалого використання винаходу Леонардо да Вінчі. За 600 метрів до землі експериментатор відкрив допоміжний парашут, задля безпеки, адже настільки важка конструкція могла завдати відчутної шкоди британцю. В будь-якому разі винахід виконує покладену на нього функцію.

        Підшипник . Важко уявити будь - який механізм, що має  в своїй конструкції рухому деталі без пристрою, що зменшує тертя, а саме - без   підшипника. Леонардо в даному випадку знову підтверджує, що він був людиною з «майбутнього», адже суспільство в XV- XVI ст. ще не було готовим до підшипників. Головною мірою тому, що людина вручну ще не могла виготовляти абсолютно однакові деталі механізму з дерева, тому підшипник Леонардо залишався праобразом жорен до кінця XVIII ст, до тих пір, поки в Уельсі не почали виготовляти карети. Тоді підшипник Леонардо зменшував силу тертя між віссю карети і самим колесом. Зараз не можливо уявити механізми без підшипників, починаючи від пральних машин, і закінчуючи автомобілем, де підшипників декілька сотень.

         

          Відомим є той факт, що Леонардо залишав помилки в своїх ескізах і проектах.  Існує думка про те, що да Вінчі намагався забезпечити авторське право на свої винаходи. Після ознайомлення з проектом велосипеда також виникає декілька питань. Наприклад, чому кермо не крутиться в жодну із сторін. Навряд Леонардо не міг передбачити необхідності повороту. І чому відсутнє сидіння і гальма? Не зважаючи на всі запитання, факт лишається фактом - велосипед Леонардо після деяких вдосконалень – абсолютно діюча машина, праобраз сучасного велосипеда. Винаходів Леонардо можна нарахувати не одну сотню. Для більшого розуміння доробку Леонардо в механіці, статиці і військової інженерії наводимо уривок, який ілюструє слова з листа Леонардо да Вінчі, якого він відправив міланському герцогу Людовіко Моро, і в якому пропонує своє послуги: «Найясніше пане, розглянувши і цілком обміркувавши досліди всих тих, кого вважають за майстрів, і винаходів військових знарядь, і знайшовши, що влаштуваннями і дією ці знаряддя нічим не відрізняються від загальновживаних, я постараюсь, не завдаючи нікому шкоди, відкрити перед вами вельможний, деякі мої секрети.