ΟΙ ΕΦΕΥΡΕΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΤΑ ΒΙΝΤΣΙ Helicopter Ανάμεσα στα πολλά σχέδια, του οραματιστή της αναγέννησης Λεονάρντο ντα βίντσι διακρίνεται το σχέδιο ενός βασικού ατομικού ελικοπτέρου. Το σχέδιο του της "αερικής βίδας" χρονολογείται το 1483 αλλά δημοσιεύτηκε σχεδόν 3 αιώνες αργότερα. Η ιδέα του ντα βίντσι ήταν μια προφανής εξήγηση της βίδας νερού του Αρχιμήδη αλλά είχε ως στόχο την πτήση. Η προτεινομένη συσκευή του απαιτούταν από μια ελικοειδής επιφάνεια φτιαγμένη από σιδερένιο σύρμα και λινό. Ο ντα βίντσι περιγράφει ότι η μηχανή πρέπει να περιστρέφεται με ταχύτητα αρκετή έτσι ώστε η βίδα να "βιδώνει" και να σκαρφαλώνει στον αέρα. Προφανώς κατάλαβε ότι η πυκνότητα του αέρα είναι μικρότερη από εκείνη του νερού έτσι περιγράφει ότι θα πρέπει να ναι μια σχετικά μεγάλη μηχανή για τα καταφέρει. 1
Ο ντα βίντσι προφανώς δεν κατασκεύασε την μηχανή εκτός από κάποια μικρά μοντέλα αλλά η ιδέα ήταν προφανώς πολύ προχωρημένη για την εποχή του. Παρότι στα σχεδία του ο Ντα βίντσι δούλεψε σε τουρμπίνες μηχανές και γρανάζια δεν φαινόταν να συνδέει κάποιο είδος μηχανής στην αιολική βίδα. Ούτε φαινόταν να εκτιμήσει την λειτουργία μιας αντίδρασης ροπής ένα πολύ γνωστό πρόβλημα σε όλους τους μηχανικούς ελικόπτερων ήταν ότι η ροπή που εφαρμόζεται στον άξονα του στροφείου θα οδηγήσει σε μια αντίδραση ροπής που τείνει να περιστρέφει την πλατφόρμα από την οποία η ροπή είναι εφαρμοσμένη. Anemometer Oι ιστορικοί υποθέτουν ότι το πάθος του ντα βίντσι με την πτήση ήταν αυτό που τον ενέπνευσε να δημιουργήσει το ανεμόμετρο, ένα όργανο που θα μετρούσε την ταχύτητα του αέρα. Η ελπίδα του ήταν ότι τελικά η συσκευή θα χρησιμοποιούνταν για να δείχνει στους ανθρώπους την κατεύθυνση του άνεμου προτού την πτήση. Ενώ ο ντα βίντσι δεν εφεύρεση την μηχανή έφτιαξε παραλλαγές από την ήδη υπάρχουσα συσκευή του Λεόν μπατίστα που φτιάχτηκε το 1450 ενώ του ντα βίντσι υποθέτουν μεταξύ του 1483 και 1486 επόμενος ήταν ευκολότερο να μετρήσουν την δύναμη του αέρα. Το ανεμόμετρο του ντα βίντσι έχει ένα τοξωτό πλαίσιο με ένα ορθογώνιο κομμάτι ξύλου να κρέμεται στο κέντρο από έναν μεντεσέ. Όταν φύσει ο άνεμος το κομμάτι Λουί μέσα στο πλαίσιο υψώνετε. εκτυπωμένη μέσα στο πλαίσιο θα ήταν μια κλίμακα. Σημειώνοντας το υψηλότερο σημείο που έφτασε το ξύλο θα μετρούσε κάποιος την δύναμη του άνεμου. 2
Flying Machine Από τις πολλές μελέτες του Ντα βίντσι ίσως το αγαπημένο του ήταν εκείνο της αεροπορίας. Ο ντα βίντσι έμοιαζε ενθουσιασμένος με την πιθανότητα των ανθρώπων να πετούν. Μια από τις πιο διάσημες εφευρέσεις του ντα βίντσι ήταν εκείνη της ιπτάμενης μηχανής ( επίσης γνωστή ως ορνιθοπωλείο ) η όποια παρουσιάζει τις δύναμης της φαντασίας και παρατηρητικότητας όπως επίσης και του ενθουσιασμού του για την πιθανότητα της πτήσης. Το σχέδιο του για την εφεύρεση αυτή εμπνεύστηκε από την πτήση ζωών με φτερά, τα όποια ο ντα βίντσι έλπιζε να αντιγράψει. Στις σημειώσεις του βλέπουμε την αναφορά νυχτερίδων χαρταετών κι πουλιών σαν πήγες έμπνευσης. Ίσως η έμπνευση της νυχτερίδας ήταν εκείνη που τον ενέπνευσε κυρίως γιατί τα δυο φτερά της μηχανής είναι παρόμοια με εκείνα του πλάσματος. Η ιπταμένη μηχανή του ντα βίντσι είχε μάκρος 10 μετρά περίπου, και το περίβλημα ήταν φτιαγμένο από πεύκο καλυμμένο σε κόκκινο μετάξι για να δημιουργεί μια ελαφριά αλλά σταθερή μεμβράνη. 3
Ο πιλότος θα ήταν ξαπλωμένος κοιτώντας προς τα κάτω στο κέντρο της εφεύρεσης πάνω σε μια σανίδα. Για δυναμωθούν τα φτερά ο πιλότος θα έκανε πετάλι μια μανιβέλα συνδεμένη με ένα σύστημα ράβδου και τροχαλίας. Μια μανιβέλα χεριού θα υπήρχε για την αύξηση της ενεργειακής απόδοσης και ένα τιμόνι για τον έλεγχο της κατεύθυνσης. Ενώ ο απασχολημένος πιλότος γυρνούσε τις μανιβέλες με χεριά και πόδια τα φτερά της μηχανής θα φτερουγίζουν. Δυστυχώς ενώ ο ίδιος ο ντα βίντσι να καταλάβαινε ότι η μηχανή ίσως πετούσε όταν ήταν στον αέρα, ο άνθρωπος δεν θα κατάφερνε να παράγει αρκετή ενεργεία για να κάνει τη μηχανή να απογειωθεί. Clock Ενώ τα ρολόγια που έδειχναν ώρες και λεπτά είχαν γίνει αρκετά ακριβείς στην εποχή του ντα βίντσι δεν έχων κάνει μεγάλη πρόοδο έως την ενσωμάτωση του εκροής σχεδόν 200 χρόνια αργότερα. Αλλά ο ντα βίντσι σχεδίασε ένα πιο ακριβές ρολόι κατά την διάρκεια της ζωής του. Το ρολόι του Λεονάρντο είχε δυο ξεχωριστούς μηχανισμού έναν για λεπτά και έναν για ώρες. Ο καθένας ήταν φτιαγμένος από συνδεμένα βαρίδια και λουριά. Το ρόλοι είχε επίσης ημερολόγιο για τις φάσεις του φεγγαριού. Η κυρία καινοτομία του ντα βίντσι αποτελούνταν από ελατήρια και όχι βαρίδια για να λειτούργει το ρολόι. Επίσης περιλάμβανε την λεπτομέρεια μερικών υλικών που θα χρησιμοποιούνταν για να φτιαχτεί το ρολόι περιλαμβανόμενων διαμαντιών και πετρών. 4
Robotic Knight 5
Με το εφευρετικό και μηχανουργό μυαλό του ο Λεονάρντο Ντα βίντσι είχε πολλές ιδέες για την χρήση τροχαλιών, βαριδιών και γραναζιών. Σίγουρα αυτά τα τρία υλικά ήταν απαραίτητα για τις αυτόματες δημιουργίες του περιλαμβανόμενου του ρολογιού του κλιματιστικού και του υδραυλικού πριονιού του. Ο ντα βίντσι επίσης έβαλλε αυτά τα υλικά στο αυτοκινούμενο αμάξι του το όποιο πολλοί θεωρούν το πρώτο του ρομπότ. Αλλά ο ντα βίντσι χρησιμοποίησε αυτά τα υλικά για να φτιάξει κάλλο ένα ρομπότ τον αυτόματο ιππότη του. Δυστυχώς κανένα ολοκληρωμένου σκίτσο του ντα βίντσι για τον αυτόματο ιππότη του βρέθηκε, θραύσματα δείχνοντας πιο λεπτομερής μεριές του ιππότη βρεθήκαν διάσπαρτα στα σημειωματάρια του. Σχεδιασμένο για μια πομπή στο Μιλάνο ( την όποια ο Δούκας έβαλε τον Λεονάρντο να επιβλέπει ) ο αυτόματος ιππότης αποτελούνταν από μια ιπποτική στολή γεμάτη με ροδές και γρανάζια που συνδέονταν σε ένα λεπτομερές σύστημα τροχαλιών. Μέσω αυτών των μηχανισμών ο αυτόματος ιππότης του ντα βίντσι μπορούσε να έχει ανεξάρτητη κίνησε, να κάθετε, να σηκώνετε, να κινεί το κεφάλι του και να σηκώνει την προσωπίδα του. Self-Propelled Cart Πριν τα αυτοκινούμενα ακόμα υπάρξουν ο Λεονάρντο ντα βίντσι σχεδίασε μια αυτοκινούμενη αμαξά ικανή να κινείται χωρίς να την σπρώχνουν. Ανάμεσα στα αλλά κατορθώματα του πολλοί θεωρούν την αυτοκινούμενη αμαξά του Ντα βίντσι να είναι το πρώτο ρομπότ του κόσμου. 6
Η αυτοκινούμενη αμαξά ήταν μια από τις πολλές εφευρέσεις που δημιουργείσαι ο Λεμονάτο για να μετακινείται. Οι ιστορικοί υποθέτουν ότι ο ντα βίντσι σχεδίασε την αμαξά για ένα θεατρικό. Η αμαξά του ντα βίντσι κινούνταν με την δύναμη περιτυλιγμένο ελατήριων και επίσης είχε ικανότητες πλοήγησης και φρένων. Όταν το φρένο ελευθερωνόταν η αμαξά κινούνταν μπροστά και το πηδάλιο ήταν προγραμματισμένο για να προχωρήσει είτε ευθεία είτε προς προκαθορισμένες γωνίες. Η αμαξά του ντα βίντσι ήταν σχεδιασμένη τόσο μπροστά από την εποχή της που οι λειτουργιές της ξάφνιασαν τους μελετητές έως τα τέλη του 20ου αιώνα. Αλλά το 2006 το ινστιτούτο και μουσείο της ιστορίας και επιστήμης στην Φλωρεντία της Ιταλίας εφτιαξε ενα μοντελο βασισμένο στην δημιουργεί του ντα βίντσι και προς έκπληξη πολλών το μοντελλο δούλεψε. 33-Barreled Organ Ο τρόπος με τον όποιο ο vτα βίντσι το έβλεπε, το πρόβλημα με το κανόνι της εποχής ήταν ότι έπαιρνε πολύ χρόνο για να ξαναγεμιστεί. Η λύση του για το πρόβλημα ήταν να φτιάξει ένα κανόνι με πολλές κάνες που θα γεμίζονταν και θα πυροβολούσαν ταυτόχρονα. Αυτή η ιδέα ενέπνευσε τις δημιουργίες του ντα βίντσι όπως το κανόνι 33 καννών το όποιο αποτελούνταν από 33 κανόνια μικρού διαμετρήματος συνδεμένα μαζί. Τα κανόνια ήταν χωρισμένα σε τρεις σειρές από 11 η κάθε μια, όλα συνδεμένα σε μια περιστρεφόμενη βάση. Συνδεμένες στα πλάγια της βάσης ήταν μεγάλες ροδές. 7
Όλα τα όπλα του οργάνου θα οπλίζονταν και κατά την διάρκεια της μάχης η πρώτη σειρά από 11 θα πυροβολούσε. Η πλατφόρμα θα περιστρεφόταν κατάλληλα ώστε η επομένη σειρά να στοχεύσει. Η ιδέα ήταν ότι ενώ η πρώτη σειρά θα πυροβολούσε η δεύτερη θα ψυχόταν η τρίτη θα οπλιζόταν. Το σύστημα θα επέτρεπε στους στρατιώτες να πυροβολούσαν συνεχόμενα χωρίς διακοπή. Το όπλο ονόμαζαν όργανο γιατί οι σειρές από τα κανόνια έμοιαζαν με τους σωλήνες ενός οργάνου. Η δημιουργία του Λεονάρντο ντα βίντσι για το κανόνι 33 καννών ήταν η βάση της έμπνευσης για το σημερινό πολυβόλο ένα όπλο που δεν είχε καν σχεδιαστεί έως τον 19 αιώνα. Armored Car 8
9
Ο πρόγονος του σημερινού τανκ, η εφεύρεση του θωρακισμένου αυτοκινουμένου του Λεονάρντο ντα βίντσι, ήταν ικανή να κινείται προς κάθε κατεύθυνση και είχε έναν μεγάλο αριθμό όπλων. Η πιο διάσημη από τις μηχανές του ντα βίντσι, το θωρακισμένο " αυτοκίνητο " του ντα βίντσι ήταν σχεδιασμένο να εκφοβίζει και να διαλύει τον εχθρικό στρατό. Το όχημα του ντα βιντσι κουβαλουσε έναν αριθμό ελαφριών κανονιών παρατεταγμένα σε μια κυκλική περιστρεφόμενη πλατφόρμα που επέτρεπε μια εμβέλεια 360 μοιρών. H πλατφόρμα ήταν καλυμμένη (σαν το καβούκι μιας χελώνας), θωρακισμένο με μεταλλικές πλάκες, οι οποίες ήταν λόξες για να εξοστρακίζονται τα εχθρικά πυρά. Υπήρχε ένας πύργος για να παρατηρείται η περιοχή και να στοχεύουν τα κανόνια και να κατευθύνεται το όχημα. Η κίνηση της μηχανής προκαλούνταν από 8 άντρες οι όποιοι βρίσκονταν μέσα στο τανκ για να γυρίζουν μανιβέλες που 10
θα κινούσαν τις ροδές. Ο Λεονάρντο πρότεινε στις σημειώσεις του την σκέψη να χρησιμοποιηθούν άλογα για την μετακίνηση της μηχανής, αλλά την απέρριψε γιατί φοβήθηκε ότι τα ζώα θα ήταν απρόβλεπτα και μπορεί να τρόμαζαν από τους πυροβολισμούς. Παρά το λεπτομερές σχέδιο του, το μηχάνημα του ντα βίντσι είχε ένα κύριο σφάλμα, οι μανιβέλες που κινούσαν το όχημα ήταν σε αντίθετες κατευθύνσεις. Αυτό έκανε την ευθεία κίνηση αδύνατη. Μελετητές προτείνουν ότι ένα τόσο κύριο σφάλμα μηχανικής δεν θα ξέφευγε ποτέ από το λεπτομερές μυαλό του ντα βίντσι, και ότι μπορεί να πρόσθεσε το σφάλμα επίτηδες. Ένας ειρηνιστής στην κάρδια, ο Ντα βίντσι ίσως σαμποτάρισε το έργο του για να αποτρέψει την μηχανή από την δημιουργία της. Giant Crossbow 11
Ένα πράγμα που ίσως ο ντα βίντσι να καταλάβαινε καλυτέρα από κάθε ανταγωνιστή του ήταν τα ψυχολογικά αντίκτυπε των όπλων στον πόλεμο. Ο ντα βίντσι ήξερε ότι η επήρεια των όπλων φόβου, στους εχθρούς ήταν τόσο ( αν όχι περισσότερο ) σημαντική όσο και η ζημία που μπορούσαν να προκαλέσουν. Αυτή ήταν μια από τις κύριες ιδέες πίσω από τις πολεμικές εφευρέσεις του ντα βίντσι, ανάμεσα τους και η τεραστία βαλλίστρα του. Σχεδιασμένη για εκφοβισμό, η βαλλίστρα του ντα βίντσι είχε το μέγεθος 24 μέτρων μήκους. Η μηχανή αυτή είχε έξι ροδές ( τρεις σε κάθε πλευρά ) για μεταφορά, και το τόξο ήταν φτιαγμένο από ξύλο για ευελιξία. Αντί για να εκτοξεύει γιγαντία βέλη, η βαλλίστρα του Λεονάρντο ήταν κατασκευασμένη να εκτοξεύει πέτρες η πιθανότατα φλεγόμενες βόμβες. Για χρήση, ένας στρατιώτης θα γυρνούσε,μια μανιβέλα για να τραβήξει πίσω το τόξο και να βάλει τα πυρομαχικά. Ο στρατιώτης τότε θα χρησιμοποιούσε ένα ξύλινο σφυρί για να βγάλει ένα καρφί που συγκρατούσε το τόξο για πυροβολήσει το όπλο. Η γιγάντια βαλλίστρα ήταν ένα καταπληκτικό παράδειγμα του τρόπου με τον όποιο έφερνε σε ζωή ο ντα βίντσι τις ιδέες του. Μέσα από τα σκίτσα του μια ιδέα φαινομενικά απίθανη έγινε δυνατή και ρεαλιστική. Τα ζωηρά σκίτσα του της γιγάντιας βαλλίστρας επίσης δείχνουν ότι ο σκοπός πίσω από το εντυπωσιακό αυτό όπλο ήταν ο εκφοβισμός με σκοπό την οπισθοχώρηση παρά την μάχη. 12
Triple Barrel Canon Σαν μηχανικός πολέμου, ο ντα βίντσι πίστευε πως η εύκολη μεταφορά ήταν απαραίτητη στην νίκη της μάχης. Αυτή η ιδέα φάνετε σε πολλές από τις εφευρέσεις του, από τις κινητές γέφυρες σε παρά πολλές δημιουργίες όπλων. Ένα κύριο παράδειγμα είναι η εφεύρεση του κανονιού τριών καννών. Η δημιουργία του κανονιού εμπνεύστηκε από τα δυο κυριότερα προβλήματα των κανονιών εκείνης της εποχής. Τα κανόνια τότε φτιάχνονταν για να έχουν μόνιμες ακίνητες θέσεις και έπαιρναν παρά πολύ χρόνο για να ξαναγεμιστούν το κανόνι τριών καννών δημιουργήθηκε για να λύσει αυτά τα προβλήματα. Η δημιουργία αυτή αποτελούνταν από τρία κανόνια με λεπτές κάννες οι οποίες θα γεμίζονταν από μπροστά και μπορούσαν να προσαρμοστούν σε ύψος. Το μικρότερο του βάρος και οι δυο ροδές βοηθούσαν στην μετακίνηση του σε διαφορές περιοχές κατά την διάρκεια της μάχης. 13
Revolving Bridge Σχεδιασμένη για τον δούκα Φόρτσα, η περιστρεφόμενη γέφυρα του Λεονάρντο ντα βίντσι μπορούσε να μαζευτεί γρήγορα και να μεταφερθεί έτσι ώστε ο στρατός να μπορούσε να περάσει μεγάλα σώματα νερού. Η γέφυρα θα ταλαντεύονταν πάνω από ένα ρεύμα η τάφρο και θα πιανόταν στην άλλη πλευρά έτσι ώστε οι στρατιώτες να μπορούσαν να περάσουν με ελάχιστα προβλήματα. Η συσκευή είχε ροδές και ένα σύστημα τροχαλίας και σχοινιού για εύκολη μεταφορά. Είχε επίσης ένα αντίβαρο για θέματα ισορροπίας. Τέτοιες προσωρινές γέφυρες βοηθούσαν τον στρατό για εύκολη και γρήγορη μετακίνηση και μπορούσαν να ξεφύγουν ευκολότερα από εχθρικές στρατιές. Επίσης παρείχε στις δυνάμεις Μαϊ από τις βασικότερες παροχές σε μια μάχη συμφώνα με τον ντα βίντσι την κινητικότητα. 14
Scuba Gear Ενώ δούλευε στην Βενετία, την πόλη του νερού, το 1500 ο ντα βίντσι σχεδίασε την στολή του κατάδυσης η όποια θα χρησιμοποιούνταν για κρυφές επιθέσεις σε εχθρικά πλοία από τον βυθό. Η δερμάτινη στολή είχε μια μάσκα παρόμοια με τα κεφάλια εντομών την όποια φορούσε ο δύτης. Προσκολλημένο στην μάσκα στην περιοχή της μύτης υπήρχαν δυο σωλήνες από ζαχαροκάλαμο που οδηγούσαν σε έναν φελλώδη καταδυτικό κώδωνα που επέπλεε στην επιφάνεια. Ο αέρας παρέχονταν από το άνοιγμα των σωλήνων στον δύτη κάτω. Η μάσκα επίσης ήταν εξοπλισμένη με ένα μπαλόνι που λειτουργούσε με βαλβίδα το όποιο μπορούσε να ξεφουσκώσει ή να φουσκώσει, έτσι ο δύτης μπορούσε ευκολότερα να αναδυθεί η να καταδυθεί. 15