Projetos de futuro nos desenhos de Leonardo da Vinci

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Última modificação: 2023-12-16 16:14

Existem atividades que você pode realizar sem lamentar o tempo gasto e para o benefício da mente. Por exemplo, olhar para os desenhos e esboços de Leonardo da Vinci - "esboços vivos" das suas ideias e projectos originais, que parecem inumeráveis.

Nos desenhos do mestre, podemos reconhecer facilmente as invenções familiares para nós (e para as pessoas do Renascimento - inovadoras): de esquis aquáticos e roupa de mergulho a um paraquedas e um planador. Muitas de suas ideias permaneceram "no projeto": na forma de imagens no papel de todos os tipos de mecanismos, dispositivos e edifícios. Esses desenhos são um repositório confiável de ideias e pesquisas do autor. Eles permitem que você olhe para o laboratório criativo de da Vinci, familiarize-se com seu método de trabalho e siga a linha de pensamento, como ele definiu e resolveu, passo a passo, problemas técnicos complexos, de construção e outros.

A história das descobertas e invenções atesta o fato de que, mais cedo ou mais tarde, ideias úteis são trazidas à mente e colocadas em prática. Um exemplo notável de como isso acontece é o trabalho científico e técnico de Leonardo da Vinci. Pesquisador e inventor nato, ele trabalhou principalmente com ideias: algumas ele mesmo gerou, outras ele tomou emprestado e desenvolveu, sempre procurando sua aplicação prática.

Primeiro, Leonardo traçou um plano de solução: ele fez um esboço da estrutura futura, refletindo a ideia geral. Em seguida, ele estudou de perto os detalhes, desenhou esboços e fez comentários. E, finalmente, montei todas as partes em um único todo - uma ilustração completa já pronta. Como observou um dos pesquisadores do trabalho do artista, muitos de seus esboços são "pensamentos inacabados sobre métodos e meios". Na verdade, ao estudar esses desenhos e desenhos, às vezes é necessário pensar nos detalhes e detalhes que faltam ou são omitidos deliberadamente por Da Vinci. Mas alguns deles são tão verificados e precisos que mesmo depois de cinco séculos sua linguagem é compreensível sem palavras. De acordo com os desenhos herdados pelas gerações futuras do brilhante designer e inventor, os artesãos modernos foram capazes de fazer modelos funcionais de vários dispositivos.

Aqui está um esboço da torre da fortaleza (Fig. 1)

À esquerda está um diagrama de um dos detalhes importantes do edifício - uma escada em espiral. O seu desenho faz lembrar o famoso parafuso de Arquimedes, faltam apenas os degraus! Dê uma olhada no desenho e você descobrirá o incrível design do arquiteto Leonardo. A sua escada é dupla: por um lado pode subir a torre, e por outro - descer sem colidir ou mesmo ver-se. As trajetórias de ambas as partes da escada são linhas espirais que não se cruzam (curvas espaciais girando em torno de um suporte vertical - um pilar redondo no centro da estrutura). Cada parte da escada tem sua entrada e saída próprias, e seu modelo é uma superfície em espiral, a chamada helicoide. Em uma escada real, os degraus são em forma de leque ao redor do pilar.

Uma escada em espiral dupla adorna o castelo real de Chambord, na França. Sua construção começou em 1519, logo após a morte de Leonardo. Como você sabe, ele passou os últimos anos de sua vida neste país, na corte de Francisco I, seu patrono, e foi o primeiro artista real, engenheiro e arquiteto. Não se sabe ao certo se Leonardo participou do projeto do grandioso castelo. Mesmo que não, dizem os especialistas, seus criadores usaram as ideias de Da Vinci a partir dos desenhos do artista. É provável que a escolha dos arquitetos tenha sido influenciada por seu esboço (fig. 1), feito no final da década de 1480. Existem 77 escadas em Chambord, incluindo várias escadas em espiral, mas apenas esta se tornou a sua verdadeira atracção.

Outras escadas em espiral dupla também são conhecidas. Os primeiros deles foram erguidos em catedrais europeias nos séculos XIV-XV, mas são inferiores às escadas do castelo de Chambord não apenas em tamanho e decoração, mas também na simplicidade e originalidade do design - ninguém pode isolar completamente partes da escada em espiral dupla uma da outra até que Leonardo teve sucesso ou não veio à mente.

Em 1527, o arquiteto italiano Antonio da Sangallo, o Jovem, aplicou a mesma ideia. Por ordem do Papa Clemente VII, ele iniciou a construção de uma enorme torre de água - o poço de São Patrício (foto acima) - na cidade de Orvieto em caso de cerco e privação de acesso a fontes externas de água. Aqui, o acesso à água no fundo do poço era fornecido por duas entradas opostas, que levavam a escadas em espiral autônomas: uma carruagem era baixada para buscar água e a outra era usada para trazê-la para cima. A iluminação do edifício era natural: a luz penetrava pelas muitas janelas em arco nas paredes da torre.

Leonardo da Vinci também tem composições arquitetônicas mais complexas de escadas. Um deles é como um labirinto tridimensional com muitas entradas e saídas. Dê uma olhada no seguinte esboço (fig. 2)

Você pode ver ao mesmo tempo quatro escadas externas não conectadas entre si, "girando" em torno de um enorme pilar quadrado, no qual, talvez, algum tipo de dispositivo de elevação esteja oculto. Com incrível facilidade, o artista combina arquitetura e geometria do espaço, combina linhas e formas e cria imagens completas e estruturas independentes.

Da Vinci descobriu outro uso interessante da dupla hélice. Ele o usou na construção de um aparelho para respirar debaixo d'água (Fig. 3).

Esta é uma versão aprimorada do tubo de respiração usado por mergulhadores antigos. O dispositivo consiste em uma bóia com cúpula flutuante de proteção, máscara, mangueiras respiratórias e uma válvula que controla seu funcionamento, evitando a entrada de água. A mangueira é composta por vários tubos de cana ligados por inserções de material impermeável, e no seu interior existem molas duplas - um elemento elástico compacto que, por um lado, evita que o material encolha e perca a forma, e por outro, torna a mangueira flexível.

ver também o artigo Fotos de Leonardo da Vinci

Leonardo foi um dos primeiros a usar uma superfície helicoidal no projeto da hélice - a parte principal com a qual a aeronave poderia subir verticalmente no ar se fosse possível destorcer adequadamente a hélice e, ao mesmo tempo, lidar com seus instabilidade durante o levantamento. Trata-se de um movimento helicoidal complexo (rotação em torno de um eixo fixo e transferência paralela ao longo dele, realizadas simultaneamente), mas já em relação à mecânica de vôo.

A hélice de Leonardo da Vinci (Fig. 4) é considerada o protótipo do rotor principal moderno, e ele mesmo é o inventor do helicóptero, ou, como é chamado na Rússia, do helicóptero. A propósito, a palavra "helicóptero" está relacionada à palavra "helicoide" e vem das palavras gregas ëλικου (espiral, parafuso) e πτεoóν (asa). Ele apareceu apenas na década de 1860, quase quatro séculos depois que esse desenho foi feito.

Da Vinci poderia muito bem ter emprestado a idéia de um "lançamento" para seu projeto de uma "plataforma giratória voadora" - um brinquedo da China antiga. Era uma vara com um parafuso de pena de pássaro na ponta. Era fiado à mão ou com a ajuda de um fio enrolado em uma haste e solto. A versão moderna é um helicóptero primitivo "voar" (Fig. 5), é fácil de fazer você mesmo.

Mas a forma da hélice da Vinci poderia escolher observando a rotação da hélice de Arquimedes (Fig. 6).

O engenheiro Leonardo, em geral, mais de uma vez tentou adaptar essa engenhosa invenção do antigo cientista grego a diferentes mecanismos. Por exemplo, usei-o como parte de uma máquina hidráulica. Ou como elementos de uma máquina de movimento perpétuo (era uma construção de dois parafusos de diâmetros diferentes: um a um, a água subia e o outro descia até o nível inicial). Mas então Leonardo abandonou essa aventura infrutífera e surgiu com uma aplicação mais interessante e útil para o parafuso de Arquimedes.

Leonardo não considerou seu projeto como uma aeronave, mas investigou como funcionava. Ele procurava o segredo do vôo na natureza, que cria formas ótimas que desempenham certas funções: ele observou por muito tempo "máquinas vivas" - pássaros flutuando livremente no céu, descrevendo seus movimentos. Em seus esboços, há a trajetória de um pássaro subindo para cima (Fig. 7), que é uma curva helicoidal.

Aparelhos equipados com asas artificiais e capazes de se elevar no ar devido à força muscular de uma pessoa (ornitópteros ou moscas) - isso é o que mais interessou a Leonardo (aliás, o primeiro a tentar implementar essa ideia foi o hábil mestre Daedalus, o herói da mitologia antiga). Da Vinci repetidamente voltou a resolver esse problema. Sem sucesso. Como resultado, ele decidiu reproduzir a maneira mais simples de pássaros voando - ele criou um planador que voa alto devido às correntes de ar. Enquanto investigava o problema do vôo, ele se interessou literalmente por tudo, até mesmo por ninharias como o som feito pelas asas de uma mosca! E esse era, ao que parece, todo o Leonardo - o maior gênio da Renascença, "o curioso mais insaciável de todos os tempos", como disse um de seus biógrafos.

A hélice, que Leonardo deu em forma de helicoide, é mencionada em seu famoso tratado Sobre o vôo. De acordo com a descrição, o parafuso deve ter uma orla metálica e uma cobertura de tela, e tubos longos e finos servirão de moldura para a tela. E depois da Vinci acrescenta: "Pode fazer para si um pequeno modelo de papel, cujo eixo, a partir de uma fina folha de ferro, é torcido com força e que, ao ser libertado, faz rodar o parafuso." Bem, então pense por si mesmo … A julgar pelos detalhes do design, o parafuso poderia ser girado com a ajuda de alavancas fixadas no eixo. Ou um mecanismo de mola poderia "iniciá-lo". O que é uma mola? Sim, a mesma hélice, feita em metal, capaz de acumular e liberar energia.

O desenho da hélice é um dos mais famosos na coleção de obras de Leonardo dedicadas ao problema do vôo. Foi estudado por amadores e especialistas: cientistas, designers, engenheiros, inventores. Nenhum dos modelos que eles construíram foi capaz de decolar sozinho, sem um motor. Mas outra coisa é muito mais importante. O esboço de Da Vinci continha uma ideia inestimável e, séculos depois, outros inventores e cientistas criaram uma verdadeira máquina voadora.

Em geral, Leonardo tem muitas invenções úteis diferentes por conta dele, não reivindicadas em sua época, esquecidas por muito tempo e então inventadas de novo.

Detalhes para os curiosos

Uma linha helicoidal é uma curva descrita por um ponto que se move a uma velocidade constante ao longo da geratriz de um cilindro quando ele gira uniformemente em torno de seu eixo. Esta curva cruza todos os geradores em ângulos iguais. Se em uma folha de papel desenharmos várias linhas retas paralelas em um ângulo para seu lado maior na mesma distância um do outro, e então enrolarmos o papel em um cilindro, conectando os dois lados menores, então em sua superfície veremos um linha helicoidal: a direita, se, vista de baixo, torcer no sentido anti-horário, ou esquerda - se torcer na direção oposta.

Quando a rotação em torno de um eixo fixo com transferência simultânea ao longo dele é realizada não por um ponto, mas por uma linha, ela descreve uma superfície helicoidal no espaço. Assim, um segmento que desliza com uma extremidade ao longo de uma linha helicoidal, e com a outra ao longo do eixo do cilindro, descreve uma helicoide (do grego ελικος - espiral, giro).

Uma hélice cilíndrica pode se mover ao longo de si mesma. Ele define o caminho mais curto entre dois pontos de geratrizes diferentes na superfície do cilindro. O helicoide tem propriedades semelhantes. Ele desliza sozinho e tem uma área mínima para um determinado limite externo. Simplicidade, flexibilidade, dinamismo, "economia" - graças a essas propriedades, as formas de parafuso são amplamente difundidas na natureza (lembre-se, pelo menos, da "dupla hélice" das moléculas de DNA e das plantas trepadeiras) e são amplamente utilizadas na prática, especialmente em tecnologia (de um mola e um saca-rolhas para um parafuso de moedor de carne e hélice).

O rotor principal é uma hélice com eixo vertical de rotação - a fonte de sustentação do helicóptero. Com sua ajuda, são realizados o controle de vôo e o pouso do aparelho. A ideia de usar uma hélice giratória para voos teve origem na antiguidade e era popular na Europa na Idade Média. O próprio projeto tinha "lâminas" e parecia uma hélice.