Средства передвижения. Летательные аппараты — от Леонардо да Винчи до наших дней

Средства передвижения. Летательные аппараты — от Леонардо да Винчи до наших дней

Урок в 7 классе

Леонардо да Винчи

Итальянский художник (живописец, скульптор, архитектор), учёный (анатом, естествоиспытатель), изобретатель, писатель, музыкант, один из крупнейших представителей искусства Высокого Возрождения, яркий пример «универсального человека». 

Леонардо да Винчи поражает разнообразием своих научных интересов. Уникальны его исследования в области конструирования летательных аппаратов. Он изучал полет и планирование птиц, строение их крыльев, и создал летательные аппараты с машущими крыльями, парашют, модель спирального пропеллера и другие уникальные для своего времени устройства.

Арбалет

Скорострельное оружие

В рукописях Леонардо есть десятки изображений разнообразных летательных конструкций, имеющих целый ряд интересных инженерных решений.

Летательный аппарат

Чертеж летательной машины

Создание «самолётов» Леонардо начал с изучения поведения в воздухе стрекозы, а затем придумал машущее крыло, как средство изучения отталкивания от воздуха. Необходимо было рассчитать силу человека, необходимую для поднятия в воздух махолета, общий вес которого должен был составлять около 90 кг.

Конструкция крыла

После внимательного изучения полета птиц, Леонардо да Винчи спроектировал свою первую модель летательного аппарата, у которой были машущие крылья, как у летучей мыши. С ее помощью, отталкиваясь от воздуха с помощью крыльев и используя силу мышц рук и ног, человек должен был полететь.

Прошли годы, и когда Ленардо снова взялся за изучение полета, он думал уже о парящем полете с помощью ветра, зная, что в этом случае требуется меньше усилий для удержания и продвижения летательного аппарата в воздухе.

Орнитоптер с лежащим пилотом.

Орнитоптер с лежащим пилотом

На таком аппарате человек должен находиться во время полета в лежачем положении и движениями рук и ног управлять механизмами машуших крыльев. Ноги вдеты в стремена так, что одна нога поднимает крыло, другая опускает, а затем наоборот. Крылья сгибаются и вращаются при помощи веревок и рычагов.

Орнитоптер

У этого летательного аппарата корпус по форме напоминает лодку. Огромные крылья, похожие на крылья летучей мыши, приводятся в движение с помощью механизмов. Как и на лодках, для управления предусмотрен руль. Широкая хвостовая плоскость предназначалась скорее всего для контроля высоты.

Вертикальный летательный аппарат. Считается предшественником вертолета.

В этом аппарате изобретателем были предусмотрены две пары крыльев, машущих по очереди. Во время полета человек должен был стоять внутри огромной чаши диаметром 12 м. Крылья аппарата должны были иметь ширину 24 м , а размах их составлять около 5 м. Для управления механизмами аппарата должны были быть задействованы руки, ноги и даже голова пилота. Взмахи крыльев должны были происходить крестообразно, вверх и вниз, подобно крыльям птицы. Если бы это было построено, машина была бы настолько тяжела, что был бы невозможен полет. Леонардо признал эту проблему и попытался уменьшить вес используя более легкие материалы.

Летательный аппарат с вертикальным взлетом

На этом аппарате Леонардо хотел установить систему втяжных лестниц, аналог современного убирающегося шасси. При приземлении вогнутые клинья, прикрепленные к основанию лестниц служили бы амортизаторами.

Воздушный винт

Аппарат с таким винтом должен летать ввинчиваясь в воздух! Винт должен был приводился в движение людьми, которые шли вокруг оси и толкали рычаги. Существовал и еще один способ запуска винта - требовалось быстро раскрутить трос под осью.

Модель выполнена на основе квадратной деревянной рамы, из углов которой выходят также деревянные направляющие, скрепленные выше над центром рамы. Закрепленный на раме материал образует вытяжной колпак. К углам рамы крепятся веревки, на которых внизу весит человек. Однако, практически спуск на таком парашюте не может быть безопасным, т.к. материал будет просто разорван напором воздуха.

Парашют

Через 500 лет забвения

В небо наконец-то поднялся изобретенный Леонардо да Винчи летательный аппарат. Недавно над английским графством Суррей был успешно испытан прообраз современного дельтаплана, сконструированный точно по чертежам ученого. Летательный аппарат был сделан исключительно из материалов, доступных при жизни Леонардо. Средневековый дельтаплан напоминал сверху скелет птицы.

На испытательных полетах с холмов удалось поднять "дельта план" на максимальную высоту в 10 м и продержаться в воздухе 17 сек. На нем нельзя выполнять фигуры высшего пилотажа, но он отрывается от земли и прекрасно летает.

Источники:

• http://class-fizika.ru/leo2.html
• https://ru.wikipedia.org/wiki/ Леонардо_да_Винчи
• http://www.novate.ru/blogs/140716/37194/