Proyectos del futuro en los dibujos de Leonardo da Vinci

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Última modificación: 2023-12-16 16:02

Hay actividades que puedes realizar sin arrepentirte del tiempo invertido y en beneficio de la mente. Por ejemplo, mirar los dibujos y bocetos de Leonardo da Vinci - "bocetos vivientes" de sus ideas y proyectos originales, que parecen innumerables.

En los dibujos del maestro, podemos reconocer fácilmente los inventos familiares para nosotros (y para las personas del Renacimiento, innovadores): desde esquís acuáticos y un traje de buzo hasta un paracaídas y un planeador. Muchas de sus ideas quedaron "en el proyecto": en forma de imágenes sobre papel de todo tipo de mecanismos, dispositivos y edificios. Estos dibujos son un depósito confiable de las ideas y la investigación de los autores. Le permiten observar el laboratorio creativo de da Vinci, familiarizarse con su método de trabajo y seguir el hilo del pensamiento, cómo estableció y resolvió, paso a paso, problemas técnicos complejos, de construcción y otros.

La historia de los descubrimientos y las invenciones atestigua que, tarde o temprano, se nos vienen a la mente y se ponen en práctica ideas útiles. Un ejemplo sorprendente de cómo sucede esto es el trabajo científico y técnico de Leonardo da Vinci. Investigador e inventor nato, trabajó principalmente con ideas: algunas las generó él mismo, otras las tomó prestadas y desarrolló, siempre buscando una aplicación práctica para ellas.

Primero, Leonardo elaboró un plan de solución: hizo un boceto de la estructura futura, reflejando la idea general. Luego estudió de cerca los detalles, hizo bocetos y les brindó comentarios. Y finalmente, reuní todas las partes en un solo todo: una ilustración completa y lista para usar. Como señaló uno de los investigadores del trabajo del artista, muchos de sus bocetos son "pensamientos inconclusos sobre métodos y medios". De hecho, al estudiar estos dibujos y dibujos, a veces es necesario pensar en los detalles y detalles que faltan u omite deliberadamente da Vinci. Pero algunos de ellos están tan verificados y son tan precisos que incluso después de cinco siglos su lenguaje es comprensible sin palabras. Según los dibujos heredados por las generaciones futuras por el brillante diseñador e inventor, los artesanos modernos pudieron hacer modelos funcionales de varios dispositivos.

Aquí hay un boceto de la torre de la fortaleza (Fig.1)

A la izquierda hay un diagrama de uno de los detalles importantes del edificio: una escalera de caracol. Su diseño recuerda al famoso tornillo de Arquímedes, ¡solo faltan los escalones! Eche un vistazo más de cerca al dibujo y descubrirá el asombroso diseño del arquitecto Leonardo. Su escalera es doble: en una parte se puede subir a la torre, y en la otra, descender sin chocar ni siquiera verse. Las trayectorias de ambas partes de la escalera son líneas en espiral que no se cruzan (curvas espaciales que se retuercen alrededor de un soporte vertical, un pilar redondo en el centro de la estructura). Cada parte de la escalera tiene su propia entrada y salida, y su modelo es una superficie en espiral, el llamado helicoide. En una escalera real, los escalones tienen forma de abanico alrededor del pilar.

Una escalera de caracol doble adorna el castillo real de Chambord en Francia. Su construcción se inició en 1519, poco después de la muerte de Leonardo. Como sabéis, pasó los últimos años de su vida en este país, en la corte de Francisco I, su mecenas, y fue el primer artista, ingeniero y arquitecto real. No se sabe con certeza si Leonardo participó en el diseño del grandioso castillo. Incluso si no, dicen los expertos, sus creadores utilizaron las ideas de da Vinci de los dibujos del artista. Es probable que la elección de los arquitectos estuviera influenciada por su boceto (Fig. 1), realizado a fines de la década de 1480. Hay 77 escaleras en Chambord, incluidas varias escaleras de caracol, pero solo esta se ha convertido en su verdadero atractivo.

También se conocen otras escaleras de caracol dobles. Los primeros se erigieron en catedrales europeas en los siglos XIV-XV, pero son inferiores a las escaleras del castillo de Chambord no solo en tamaño y decoración, sino también en simplicidad y originalidad del diseño: nadie puede aislar completamente partes de la escalera de caracol doble una de otra hasta que Leonardo tuvo éxito o no vino a la mente.

En 1527, el arquitecto italiano Antonio da Sangallo el Joven aplicó la misma idea. Por orden del Papa Clemente VII, comenzó la construcción de una enorme torre de agua, el pozo de San Patricio (foto de arriba), en la ciudad de Orvieto en caso de su asedio y la falta de acceso a fuentes externas de agua. Aquí, el acceso al agua en el fondo del pozo lo proporcionaban dos entradas opuestas, que conducían a escaleras de caracol autónomas: un carro se bajaba para buscar agua y el otro se usaba para subirla. La iluminación del edificio era natural: la luz penetraba a través de las numerosas ventanas arqueadas de las paredes de la torre.

Leonardo da Vinci también tiene composiciones arquitectónicas de escaleras más complejas. Uno de ellos es como un laberinto tridimensional con muchas entradas y salidas. Eche un vistazo al siguiente croquis (fig.2)

Se pueden ver a la vez cuatro escaleras exteriores no conectadas entre sí, "girando" alrededor de un enorme pilar cuadrado, en el que, tal vez, se oculta algún tipo de dispositivo de elevación. Con asombrosa facilidad, el artista combina la arquitectura y la geometría del espacio, combina líneas y formas y crea imágenes completas y estructuras autónomas.

Da Vinci encontró otro uso interesante de la doble hélice. Lo utilizó en la construcción de un aparato para respirar bajo el agua (Fig. 3).

Esta es una versión mejorada del tubo de respiración utilizado por los buceadores antiguos. El dispositivo consta de un flotador con cúpula flotante protectora, una máscara, mangueras de respiración y una válvula que controla su funcionamiento, evitando la entrada de agua. La manguera está hecha de varios tubos de lengüeta conectados por inserciones de material impermeable, y en su interior hay resortes dobles, un elemento elástico compacto que, por un lado, evita que el material se contraiga y pierda su forma, y por otro lado., hace que la manguera sea flexible.

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Leonardo fue uno de los primeros en utilizar una superficie helicoidal en el diseño de la hélice, la parte principal con la que la aeronave podría elevarse verticalmente en el aire si fuera posible desenroscar correctamente la hélice y, al mismo tiempo, hacer frente a su inestabilidad durante el levantamiento. Estamos hablando de un movimiento helicoidal complejo (rotación alrededor de un eje fijo y transferencia paralela a lo largo de él, realizado simultáneamente), pero ya en relación con la mecánica del vuelo.

La hélice de Leonardo da Vinci (Fig. 4) se considera el prototipo del rotor principal moderno, y él mismo es el inventor del helicóptero o, como se le llama en Rusia, el helicóptero. Por cierto, la palabra "helicóptero" está relacionada con la palabra "helicoide" y proviene de las palabras griegas ëλικου (espiral, tornillo) y πτεoóν (ala). Apareció solo en la década de 1860, casi cuatro siglos después de que se hiciera este dibujo.

Da Vinci bien podría haber tomado prestada la idea de un "lanzamiento" para su diseño de un "tocadiscos volador", un juguete de la antigua China. Era una varilla con un tornillo de pluma de pájaro en el extremo. Se hilaba a mano o con la ayuda de un hilo enrollado en una varilla y se soltaba. La versión moderna es un helicóptero primitivo "volar" (Fig. 5), es fácil hacerlo usted mismo.

Pero la forma de la hélice que da Vinci podría elegir observando la rotación de la hélice de Arquímedes (Fig. 6).

El ingeniero Leonardo, en general, intentó más de una vez adaptar este ingenioso invento del científico griego antiguo a diferentes mecanismos. Por ejemplo, lo usé como parte de una máquina hidráulica. O como elementos de una máquina de movimiento perpetuo (era una construcción de dos tornillos de diferentes diámetros: uno a uno, el agua subía y el otro bajaba al nivel inicial). Pero luego Leonardo abandonó esta aventura infructuosa y se le ocurrió una aplicación más interesante y útil para el tornillo de Arquímedes.

Leonardo no consideró su diseño como un avión, pero investigó cómo funcionaba. Estaba buscando el secreto del vuelo en la naturaleza, que crea formas óptimas que realizan ciertas funciones: observó durante mucho tiempo "máquinas vivientes": pájaros que flotan libremente en el cielo, describieron sus movimientos. En sus bocetos hay una trayectoria de un pájaro que se eleva hacia arriba (Fig. 7), que es una curva helicoidal.

Aparatos equipados con alas artificiales y capaces de elevarse en el aire debido a la fuerza muscular de una persona (ornitópteros o moscas): esto es lo que más le interesaba a Leonardo (por cierto, el primero en intentar implementar esta idea fue el hábil maestro Dédalo, el héroe de la mitología antigua). Da Vinci volvió repetidamente a resolver este problema. Sin éxito. Como resultado, decidió reproducir la forma más simple de volar pájaros: se le ocurrió un planeador volando debido a las corrientes de aire. Mientras investigaba el problema del vuelo, estaba interesado en literalmente todo, ¡incluso una insignificancia como el sonido de las alas de una mosca! Y este fue, al parecer, todo Leonardo: el mayor genio del Renacimiento, "el curioso más insaciable de todos los tiempos", como dijo uno de sus biógrafos.

La hélice, a la que Leonardo le dio la forma de un helicóptero, se menciona en su famoso tratado On Flying. Según la descripción, el tornillo debe tener un borde de metal y una cubierta de lona, y los tubos delgados y largos servirán como marco para el lienzo. Y luego da Vinci agrega: "Puedes hacerte un pequeño modelo de papel, cuyo eje, a partir de una delgada hoja de hierro, se retuerce con fuerza y que, cuando se suelta, hace que el tornillo gire". Bueno, entonces piénselo usted mismo … A juzgar por los detalles de diseño, el tornillo podría girarse con la ayuda de palancas unidas al eje. O un mecanismo de resorte podría "ponerlo en marcha". ¿Qué es un manantial? Sí, la misma hélice, fabricada en metal, capaz de acumular y desprender energía.

El dibujo de la hélice es uno de los más famosos de la colección de obras de Leonardo dedicadas al problema del vuelo. Fue estudiado tanto por aficionados como por especialistas: científicos, diseñadores, ingenieros, inventores. Ninguno de los modelos que construyeron pudo despegar por sí solo, sin motor. Pero algo más es mucho más importante. El boceto de Da Vinci contenía una idea invaluable y, siglos después, otros inventores y científicos crearon una verdadera máquina voladora.

En general, Leonardo tiene muchos inventos útiles diferentes en su cuenta, no reclamados en su tiempo, olvidados durante mucho tiempo y luego inventados de nuevo.

Detalles para los curiosos

Una línea helicoidal es una curva descrita por un punto que se mueve a una velocidad constante a lo largo de la generatriz de un cilindro cuando gira uniformemente alrededor de su eje. Esta curva interseca a todos los generadores en ángulos iguales. Si en una hoja de papel dibujamos varias líneas rectas paralelas en ángulo con su lado más grande a la misma distancia entre sí, y luego enrollamos el papel en un cilindro, conectando los dos lados más pequeños, entonces en su superficie veremos un línea helicoidal: la derecha, si, vista desde abajo, gira en sentido antihorario, o hacia la izquierda, si se gira en la dirección opuesta.

Cuando la rotación alrededor de un eje fijo con transferencia simultánea a lo largo de él no se realiza mediante un punto, sino mediante una línea, se describe una superficie helicoidal en el espacio. Entonces, un segmento que se desliza con un extremo a lo largo de una línea helicoidal y con el otro a lo largo del eje del cilindro, describe un helicoide (del griego ελικος - espiral, giro).

Una hélice cilíndrica puede moverse a lo largo de sí misma. Define el camino más corto entre dos puntos de generatrices diferentes en la superficie del cilindro. El helicoide tiene propiedades similares. Se desliza por sí solo y tiene un área mínima para un límite exterior determinado. Sencillez, flexibilidad, dinamismo, "economía": gracias a estas propiedades, las formas de tornillo están muy extendidas en la naturaleza (recuerde al menos la "doble hélice" de las moléculas de ADN y las plantas trepadoras) y se utilizan ampliamente en la práctica, especialmente en tecnología (de un resorte y un sacacorchos a un tornillo y una hélice de la picadora de carne).

El rotor principal es una hélice con un eje de rotación vertical, la fuente de elevación del helicóptero. Con su ayuda, se llevan a cabo el control de vuelo y el aterrizaje del aparato. La idea de utilizar una hélice giratoria para vuelos se originó en la antigüedad y fue popular en Europa en la Edad Media. El diseño en sí tenía "palas" y parecía una hélice.