Глава 5 Беспилотные летательные аппараты Помимо традиционной самолетной тематики, во второй половине 1950-х годов ОКБ-156 приступило к разработке беспилотных летательных аппаратов, и первым в этом ряду стал стратегический дальний ударный самолет (крылатая ракета) Ту-121 («С»)

Летательные машины На первых страницах этой книги было сказано вкратце о приборах «тяжелее воздуха». Упоминалось также, что к этому разряду относятся все птицы и летающие насекомые и что полет их происходит совершенно иным образом, чем движение в воздухе всякого

Живописец, скульптор, архитектор, анатом, естествоиспытатель, изобретатель, инженер, писатель, мыслитель, музыкант, поэт.

Если перечислить лишь эти области приложения таланта, не называя имени того, к кому они относятся, любой скажет: Леонардо да Винчи. Мы рассмотрим лишь одну из граней личности «великого Леонардо» и поговорим о его технических изобретениях.

Да Винчи был известным деятелем своего времени, но настоящая слава пришла спустя много веков после его смерти. Лишь в конце XIX века были впервые опубликованы теоретические записи ученого. Именно они содержали описания странных и загадочных для своего времени аппаратов. В эпоху Возрождения да Винчи едва ли мог рассчитывать на скорое воплощение в жизнь всех своих изобретений. Главным препятствием для их реализации был недостаточный технический уровень. Но в XX веке почти все аппараты, описанные в его трудах, стали реальностью. Это говорит о том, что «итальянский Фауст» был не только талантливым изобретателем, но и человеком, который смог предвосхитить технический прогресс. Конечно, этому способствовали глубокие познания Леонардо.

Свои разработки ученый систематизировал, создав так называемые «кодексы» -книги, содержащие записи о тех или иных аспектах науки и техники. Существует, например, «Лестерский кодекс», в котором можно найти описания различных природных явлений, а также математические расчеты.

Примечательно, что записи да Винчи сделаны так называемым «зеркальным» шрифтом. Все буквы написаны справа налево и развернуты по вертикали. Прочитать их можно лишь с использованием зеркала. До сих пор не утихают споры о том, зачем ученому понадобилось вести записи именно таким образом. Поговаривают, что так он намеревался засекретить свои труды.

Ни одно техническое изобретение не вызывает такого трепета и восхищения, как летающая машина. Именно поэтому к летательным аппаратам да Винчи во все времена было приковано особое внимание. Изобретатель всегда грезил идеей воздухоплаванья. Источником вдохновения для ученого стали птицы. Леонардо пытался создать крыло для летательного аппарата по образу и подобию крыльев пернатых. Один из разработанных им аппаратов приводился в движение с помощью подвижных крыльев, которые поднимались и опускались за счет вращения летчиком педалей. Сам летчик располагался горизонтально (лежа).

Еще один вариант летающей машины предполагал задействовать для движения не только ноги, но и руки воздухоплавателя. Практического успеха эксперименты с «птичьим» крылом не имели, и вскоре изобретатель перешел к идее планирующего полета. Так появился прототип дельтаплана. Кстати, в 2002-м году британские испытатели доказали правильность концепции дельтаплана да Винчи. Используя аппарат, построенный по чертежам мастера, чемпионка мира по дельтапланеризму Джуди Лиден смогла подняться на высоту десять метров и продержалась в воздухе семнадцать секунд.

Не меньший интерес вызывает разработанный да Винчи летательный аппарат с несущим винтом. В наше время многие считают эту машину прообразом современного вертолета. Хотя аппарат больше походит не на вертолет, а на автожир. Сделанный из тонкого льна винт должен был приводиться в движение четырьмя людьми. Вертолет стал одной из первых летающих машин, предложенных да Винчи. Возможно, именно поэтому он имел целый ряд серьезных недостатков, которые никогда бы не позволили ему взлететь. Например, силы четырех человек было явно недостаточно для создания необходимой для взлета тяги.

А вот парашют был одной из самых простых разработок гения. Но это совсем не умаляет значимости изобретения. Согласно идее Леонардо, парашют должен был иметь пирамидальную форму, а его конструкцию предполагалось обтянуть тканью. В наше время испытатели доказали, что концепцию парашюта да Винчи можно считать верной. В 2008-м году швейцарец Оливье Тепп успешно выполнил приземление, используя шатер пирамидальной формы. Правда, для этого парашют пришлось сделать из современных материалов.

Леонардо да Винчи был незаконнорожденным (внебрачным) сыном тосканского нотариуса Пьеро да Винчи. Его матерью была простая крестьянка. Впоследствии отец Леонардо женился на девушке из знатного рода. Поскольку этот брак оказался бездетным, своего сына он вскоре забрал к себе.

Считается, что да Винчи был вегетарианцем. Ему приписывают такие слова: «Если человек стремится к свободе, почему он птиц и зверей держит в клетках?.. Человек воистину царь зверей, ведь он жестоко истребляет их. Мы живем, умерщвляя других. Мы — ходячие кладбища! Еще в раннем возрасте я отказался от мяса».

Автомобиль

Когда знакомишься с трудами да Винчи, начинаешь понимать, почему небольшая Италия стала родиной легендарных автомобильных брендов. Еще в XV веке итальянский изобретатель смог сделать наброски «самодвижущейся повозки», ставшей прообразом современных авто. Разработанная Леонардо тележка не имела водителя и приводилась в движение с помощью пружинного механизма.

Хотя последнее — всего-навсего предположение современных ученых. Доподлинно неизвестно, как именно мастер предполагал двигать вперед свое изобретение. Не знаем мы и о том, как должен был выглядеть первый автомобиль. Основное внимание Леонардо уделял не внешнему виду конструкции, а техническим характеристикам. Тележка была трехколесной, по типу детского велосипеда. Задние колеса вращались независимо друг от друга.

В 2004-м году итальянским исследователям удалось не только построить разработанный да Винчи автомобиль, но и заставить его двигаться! Ученый Карло Педретти сумел разгадать главную тайну повозки Леонардо да Винчи, а именно — принцип движения. Исследователь предположил, что автомобиль должен был приводиться в движение не рессорами, а специальными пружинами, которые располагались в нижней части конструкции.

Танк

Bestialissima pazzia (в переводе с итал. «животное сумасшествие») — именно таким нелестным эпитетом «титан эпохи Возрождения» наградил войну. В своих записях да Винчи упоминал, что ненавидит войну и машины для убийств. Парадоксальным образом это не мешало ему разрабатывать новую боевую технику.

Не стоит забывать, что Леонардо жил отнюдь не в мирное время. Итальянские города находились в сложных взаимоотношениях друг с другом, к тому же существовала угроза французской интервенции. К концу XV века да Винчи стал известным и уважаемым военным специалистом. Свои многочисленные военные разработки он представил в письме, написанном миланскому герцогу Сфорца.

Одной из самых захватывающих идей ученого был… танк. Впрочем, конструкцию Леонардо было бы гораздо правильней назватьдалеким прообразом бронемашин XX века. Эта конструкция имела округлую форму и внешне напоминала черепаху, ощетинившуюся со всех сторон орудиями. Изобретатель надеялся решить проблему передвижения с помощью лошадей. Правда, от этой идеи быстро отказались: в замкнутом пространстве животные могли стать неконтролируемыми.

Вместо этого «двигателем» такого танка должны были стать восемь человек, которые бы поворачивали рычаги, соединенные с колесами, и таким образом двигали бы боевую машину вперед. Еще один член экипажа должен был находиться в верхней части аппарата и указывать направление движения. Интересно, что конструкция бронемашины позволяла ей двигаться только вперед. Как несложно догадаться, в то время концепция танка имела небольшие шансы на реализацию.

По-настоящему эффективным оружием танк станет лишь тогда, когда удастся создать подходящий двигатель внутреннего сгорания. Главная же заслуга да Винчи состояла в том, что ему удалось приоткрыть занавес истории и заглянуть на много столетий вперед.

Леонардо да Винчи был по-настоящему разносторонним человеком. Изобретатель прекрасно играл на лире и в записях миланского суда фигурировал именно в качестве музыканта. Да Винчи также интересовался кулинарией. На протяжении тринадцати лет на его плечах лежала организация придворных пиров. Специально для кулинаров он разработал несколько полезных приспособлений.

Колесница- коса

1485-м годом датируется еще одно весьма оригинальное и одновременно жуткое изобретение гения Ренессанса. Оно получило незамысловатое название «колесница-коса». Эта колесница представляла собой повозку лошадей, оборудованную вращающимися косами. Конструкция отнюдь не претендует на звание изобретения века. Воплотиться в жизнь этому изобретению тоже было не суждено. С другой стороны, боевая колесница демонстрирует широту мысли да Винчи как военного специалиста.

Пулемет

Одним из известнейших изобретений да Винчи, опередивших свое время, принято считать пулемет. Хотя конструкцию Леонардо правильней назвать многоствольным орудием. У да Винчи было несколько проектов орудий залпового огня. Самое известное его изобретение в этой области — так называемый «мушкет в форме органной трубы». Конструкция имела вращающуюся платформу, на которую помещались три ряда мушкетов (аркебуз) по одиннадцать стволов.

Пулемет да Винчи мог сделать всего лишь три выстрела без перезарядки, но их было бы достаточно для поражения большого количества солдат противника. Основным недостатком конструкции было то, что такой пулемет крайне сложно перезарядить, особенно в боевых условиях. Еще один вариант многоствольного орудия предполагал расположение большого количества мушкетов по типу веера. Стволы орудия были направлены в разные стороны, увеличивая радиус поражения. Как и предыдущая разработка, «веерное» орудие для увеличения мобильности предполагалось оснастить колесами.

Пушечные ядра и «мобильные » мосты

Едва ли не самым прозорливым изобретением да Винчи были килевидные пушечные ядра. Такие ядра по форме напоминали артиллерийские снаряды XX века. Эта разработка на много веков опередила свое время. Она демонстрирует глубокое понимание ученым законов аэродинамики.

Большую ценность для своего времени представляло изобретение, получившее название «вращающийся мост». Этот мост стал прообразом современных мобильных механизированных мостов, предназначенных для быстрой переправы войск с одного берега на другой. Мост да Винчи был цельным и крепился к одному берегу. После установки моста предполагалось повернуть его к противоположному берегу, используя канаты.

«Витрувианский человек» — один из самых известных рисунков Леонардо да Винчи. Рисунок примечателен детальным воссозданием пропорций человеческого тела. Он одновременно вызывает научный и культурный интерес. Примечательно, что задолго до изображения «Витрувианского человека» да Винчи похожий рисунок был сделан итальянским ученым Мариано Такколой. Правда, изображение Такколы представляло собой лишь непроработанный эскиз.

Династия Сфорца была правящей миланской династией в эпоху Ренессанса. Первым миланским герцогом стал Франческо Сфорца, который правил до 1466 года. В 1480 году герцогом Миланским становится талантливый культурный деятель Лодовико Сфорца. В период его правления ко двору были приглашены самые способные художники и ученые своего времени. Одним из них был Леонардо да Винчи.

«Мона Лиза» («Джоконда») является, пожалуй, самым загадочным образцом живописи в мире. До сих пор картина порождает множество вопросов. Так, доподлинно неизвестно, кого именно да Винчи изобразил на своем полотне. Считается, что на картине изображена знатная флорентийка Лиза Герардини. Одна из самых невероятных теорий гласит, что картина является автопортретом самого да Винчи.

Водолазный костюм

Да-да, его изобретение тоже приписывают да Винчи. Водолазный костюм был сделан из кожи и оборудован стеклянными линзами. Дышать водолаз мог с помощью тростниковых трубок. Ученый предложил концепцию водолазного костюма с целью отражения угрозы, исходящей от турецкого флота. Согласно задумке, водолазы должны были погрузиться на дно и дожидаться прибытия кораблей противника.

Когда вражеские суда показались бы над водой, водолазы должны были совершить диверсию и пустить корабли на дно. Доказать правильность этой концепции было не суждено. Венеция смогла противостоять турецкому флоту без помощи диверсантов. Кстати, первый в мире отряд боевых пловцов появился именно в Италии, но произошло это лишь в 1941-м году. Саму же конструкцию скафандра, представленную да Винчи, можно считать инновационной.

Подводная лодка, мина, детали пистолета

До нашего времени дошли записи Леонардо да Винчи, на которых можно отчетливо разобрать прообраз подводной лодки. Но сведений о ней крайне мало. Скорее всего, на поверхности корабль мог двигаться, используя паруса. Под водой же судно должно было передвигаться с помощью весельной силы.

Для поражения кораблей неприятеля да Винчи спроектировал специальную подводную мину. Согласно замыслу изобретателя, к борту вражеского судна такую мину могли доставить водолазы-диверсанты или подводная лодка. Впервые эта идея была реализована лишь во второй половине XIX века, во время Гражданской войны в США.

Несмотря на обилие изобретений, лишь одно из них принесло да Винчи известность при жизни. Речь идет о колесцовом замке для пистолета. В XVI веке эта разработка породила настоящий технологический бум. Конструкция оказалась настолько удачной, что использовалась вплоть до XIX века.

Все вышеперечисленное — далеко не полный список изобретений да Винчи. Кроме этих разработок среди идей мастера были: подшипник, механическая лестница, скорострельный арбалет, паровое оружие, корабль с двойным дном и многое другое.

Идеальный город

Если бы история пошла другим путем, небольшой итальянский городок Вид-жевано близ Милана мог бы стать настоящим чудом света. Именно там Леонардо да Винчи предполагал воплотить в жизнь свою самую амбициозную идею — идеальный город. Проект да Винчи напоминает высокотехнологичный город будущего из литературных произведений фантастов. Или же утопию, порожденную бурной писательской фантазией.

Главной особенностью такого города было то, что он состоял из нескольких ярусов, связанных между собой лестницами и переходами. Как несложно догадаться, верхний ярус предназначался для высших слоев общества. Нижний отводился под торговлю и оказание услуг. Там же располагались важнейшие элементы транспортной инфраструктуры. Город должен был стать не только величайшим архитектурным достижением того времени, но и воплотить в себе множество технических инноваций. Впрочем, не стоит воспринимать проект в качестве проявления бездушной технократии. Да Винчи много внимания уделил комфорту обитателей города. Во главу угла ставились практичность и гигиена. Ученый решил отказаться от узких средневековых улиц в пользу просторных дорог и площадей.

Одним из ключевых аспектов концепции стало широкое применение водных каналов. С помощью сложной гидравлической системы вода должна была поступать в каждое городское здание. Да Винчи полагал, что таким образом можно будет ликвидировать антисанитарию и свести распространение болезней к минимуму.

Ознакомившись с концепцией ученого, миланский герцог Лодовико Сфорца счел идею излишне авантюрной. Под конец своей жизни Леонардо представил этот же проект французскому королю Франциску I. Ученый предложил сделать город столицей монарха, но проект так и остался на бумаге.

Одним из интересов да Винчи была анатомия. Известно, что мастер расчленил множество трупов, пытаясь понять загадки анатомии человека. Больше всего ученого интересовало строение мышц. Леонардо да Винчи хотел понять принцип движения человека. После себя он оставил множество анатомических записей.

Гений или плагиатор?

Как известно, история развивается по спирали. Многие изобретения появились на свет задолго до того, как их разработка была присвоена другими изобретателями. Вероятно, Леонардо да Винчи тоже не является исключением. Не стоит забывать, что да Винчи имел доступ к научному наследию античной цивилизации. Кроме того, да Винчи жил в окружении лучших умов своего времени. Он имел возможность общаться с выдающимися деятелями науки и культуры. Многие идеи ученый мог перенять у своих коллег.

Художник и инженер Мариано Таккола — забытый гений эпохи Возрождения. Он умер в 1453-м году (да Винчи родился в 1452-м году). В отличие от да Винчи Мариано Таккола не получил признания во время своей жизни и не обрел мировую славу после нее. Между тем многие разработки Такколы нашли свое продолжение в работах да Винчи. Известно, что Леонардо был знаком с работами Франче-ско ди Джорджо, которые, в свою очередь, базировались на идеях Такколы. Например, в рукописях ди Джорджо да Винчи имел возможность ознакомиться с концепцией водолазного костюма Такколы.

Было бы ошибкой считать да Винчи изобретателем и летательных аппаратов. В XI веке на территории Англии жил монах Эйлмер Малмсберийский. Обладая широкими познаниями в области математики, он построил примитивный дельтаплан и даже совершил на нем кратковременный полет. Известно, что Эйлмеру удалось пролететь более двухсот метров.

Велика вероятность, что концепцию вертолета Леонардо также позаимствовал. Но уже у китайцев. В XV веке торговцы из Китая завезли на территорию Европы игрушки, напоминавшие мини-вертолеты. Схожей точки зрения придерживается британский историк Гевин Мензис, который считает, что свои самые известные изобретения да Винчи перенял именно у жителей Поднебесной. Мензис утверждает, что в 1430-м году китайская делегация посетила Венецию, передав венецианцам многие разработки китайских ученых.

Как бы то ни было, Леонардо да Винчи всегда остается для нас одним из величайших изобретателей всех времен и народов. Многие идеи воплотились в жизнь именно благодаря Леонардо. Ученый улучшил различные изобретения и, что еще более важно, смог придать им наглядность. Не стоит забывать, что Леонардо да Винчи был талантливым художником.

Мастер оставил множество зарисовок к своим разработкам. И даже если идеи, приписываемые да Винчи, ему не принадлежат, нельзя отрицать, что ученый смог систематизировать огромный пласт знаний, донеся эти знания до потомков.

“Посмотри на крылья, которые, ударяясь о воздух, поддерживают тяжёлого орла в тончайшей воздушной выси, вблизи стихии огня, и посмотри на движущийся над морем воздух, который, ударяя в надутые паруса, заставляет бежать нагруженный тяжёлый корабль; на этих достаточно веских и надёжных основаниях сможешь ты постигнуть, как человек, преодолевая своими искусственными большими крыльями сопротивление окружающего воздуха, способен подняться в нём ввысь."

-- C.A. 381 v.a., из сочинений Леонардо да Винчи, о летании.

Леонардо да Винчи родился в середине XV века. Он являлся ярким примером «универсального человека». За свою жизнь он преуспел в живописи, скульптуре, музыке, математике, анатомии, естествознании, технике и архитектуре. Он был автором многих изобретений и проектов.

Леонардо да Винчи был убежден, что “человек, преодолевающий сопротивление воздуха с помощью больших искусственных крыльев, может подняться в воздух”. Уверенный в своей правоте, Леонардо придумал аппарат, который позволил бы человеку парить в воздухе, как птица, размахивая большими механическими крыльями, приводимыми в движение только силой мышц.

Чтобы сконструировать крылья орнитоптера, Леонардо детально изучал анатомию птичьего крыла. Наблюдая за полетом птицы, ученый заметил, что она машет крыльями всегда по-разному: зависая в воздухе, перелетая с места на место или приземляясь. Тщательное изучение механизма полета птиц натолкнуло Леонардо да Винчи на верную мысль о том, что основная тяга создается концевыми частями крыла.

Леонардо да Винчи до малейших подробностей проработал несколько проектов (1485-1497 гг.) различных типов орнитоптеров: в лежачим положением летчика, орнитоптер-лодку, с вертикальным расположением летчика и др. При разработке этих летательных аппаратов древний ученый выдвинул ряд замечательных конструктивных идей, которые используются сейчас в современном самолетостроении: фюзеляж в виде лодки, поворотное хвостовое оперение, убирающееся шасси.

Желая увеличить мощность взмахов крыльев, Леонардо да Винчи считал, что наряду с силой рук, необходимо использовать и силу ног человека. В его разработках был еще проект орнитоптера, в качестве источника энергии которого применялся натянутый лук.

Интересно, что идею создания орнитоптера Леонарду да Винчи подкинула обыкновенная… стрекоза.

Небольшая инструкция по сборке:

(Перевод с чешского, в коем не сильна, делала сама. Могут быть неточности, поэтому ориентируйтесь по ходу работы)

Модель орнитоптера несложна в сборке, но требует осторожности и сосредоточенности.

Все части модели необходимо аккуратно вырезать. Помимо ножниц и клея , для формирования уже склеенных деталей, вам могут понадобиться: пинцет, тупой нож, карандаш, скотч .

Части, отмеченные красным цветом, укрепите (подклейте) для прочности картоном.

Места, где нужно приклеить распорки к крыльям, обозначены черными точками.

Числа, которые указаны в кружочках, будут служить вам последовательностью в работе, т.е. первыми собираются детали крыльев с числами 1 и 2, потом, следуют части 3 и 4 и так далее. После высыхания, некоторые детали, в частности, крыло, нужно немного округлить (например, о край стола).

В ходе стыковки деталей, устранить цветовые недостатки можно акварелью, покрасив стыки в соответствующий тон.

Готовую модель орнитоптера можно подвесить на нить или поставить на столе с подставкой - решайте сами.

Если решите подвесить, проткните острой иглой на крыльях два отверстия, третье крепление разместите в задней (хвостовой) части орнитоптера. Эти места обозначены голубыми линиями, см. рисунок.

Чтобы летательный аппарат мог стоять на столе, необходимо собрать подставку в виде цилиндра - части 28-30. По контуру нижней части 29, проложите и укрепите скотчем кусочек проволоки (например, канцелярскую скрепку). Чтобы модель стояла уверенно, подставку необходимо утяжелить, для этого на дно подставки положите грузик - большую гайку.

В конце работ, на подставку не забудьте прикрепить этикетку “Ornitoptéra Leonardo da Vinci ” части 31-32.

Д.А. Соболев

ИДЕЯ ПОЛЕТА В ТРУДАХ ЛЕОНАРДО ДА ВИНЧИ

Д.А. Соболев
Дмитрий Алексеевич Соболев, канд.техн. наук, Институт истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова, РАН

Одной из самых интересных страниц в многогранном творчестве Леонардо да Винчи являются исследования, посвященные проблеме полета человека. Леонардо был первым из ученых, кто всерьез занялся изучением этой темы. В его рукописях встречаются рисунки и краткие описания различных летательных аппаратов. К этой теме он возвращался на протяжении всей своей творческой деятельности: первые проекты летательных машин относятся к середине 80-х гг. XV века, а последние датируются вторым десятилетием XVI века.

Наиболее многочисленны проекты аппаратов с машущими крыльями - орнитоптеров. Это вполне естественно, так как образцом для подражания на раннем этапе развития авиации всегда была птица.

Первый известный проект летательной машины Леонардо да Винчи - это проект орнитоптера, где человек должен находиться в лежачем положении (1485-1487 гг.) (рис. 1). Для взмахов крыльями нужно использовать и силу рук, и силу ног "пилота". Ось крыла располагалась таким образом, чтобы при движении вниз оно одновременно двигалось назад, создавая наряду с подъемной силой и силу, направленную вперед, необходимую для горизонтального полета.

Рис. 1

Леонардо не только привел краткое описание,конструкции, но и дал рекомендации об испытаниях аппарата. Он писал: "Этот прибор ты испытаешь над озером и наденешь в виде пояса длинный мех, чтобы при падении не утонуть. Надобно также, чтобы опускание крыльев производилось силою обеих ног одновременно, дабы ты мог задерживаться и балансировать, опуская одно крыло быстрее другого, смотря по надобности, так, как ты видишь это делают коршуны и другие птицы. И притом опускание посредством двух ног всегда бывает более мощным, чем посредством одной... А поднимание крыльев должно совершаться силою пружины или, если хочешь, рукою, а еще лучше поднятием ноги, это - лучше, потому что руки у тебя тогда свободнее" *.

* Леонардо да Винчи. Избранные естественно-научные произведения. М, 1955. С. 605.

Рис. 2

Стремясь уменьшить затраты сил на движение крыльями, великий итальянский изобретатель предложил делать на машущих поверхностях специальные матерчатые клапаны, которые при движении крыла вниз плотно прижимались бы к натянутой на арматуру крыла сетке, а при обратном ходе открывались, позволяя свободно проходить воздуху. Похожая идея применялась позднее другими конструкторами орнитоптеров.

Еще одним вариантом орнитоптера, предложенным Леонардо в те же годы, был аппарат, в котором человек должен был осуществлять взмахи крыльями, наподобие велосипедиста вращая ногами колеса, соединенные рычагами с силовой конструкцией крыльев (рис. 3). На наброске этого аппарата обращает на себя внимание нечто напоминающее колокольчик, подвешенный перед лицом "пилота". Исследователи до сих спорят, что бы это могло быть. На мой взгляд, данное устройство - это маятник, предназначенный для индикации положения в пространстве. Известно, что примерно в 1485 г. ученый сделал эскиз такого устройства (рис. 4). Если это так, то мы видим первый рисунок авиационного прибора.

Рис. 3

Рис. 4

Наиболее известный проект - орнитоптер-лодка (рис. 5). Он датируется примерно 1487 г. Судя по всему, человек должен был сидеть или стоять в лодке, двигая соединенные с крыльями рычаги. Еще один рычаг предназначался для поворотов горизонтального руля, напоминающего по форме хвост птицы.

В конце 1480-х гг. Леонардо да Винчи делает чертеж и описание большой летательной машины с двумя парами машущих крыльев (рис. 6). Стоящий в чем-то наподобие чаши, мужчина приводил крылья в движение с помощью системы блоков. Интересно, что аппарат имел убираемое шасси; опоры могли складываться вверх с помощью ворота и тросов (рис. 7).

Рис. 5

Рис. 6

Рис. 7

Леонардо так объяснял концепцию своего нового орнитоптера: "Я решил, что стоять на ногах лучше, чем лежать плашмя, ибо прибор никогда не может перевернуться вверх ногами... Подъем и опускание при движении [крыльев] будут производиться опусканием и подниманием обеих ног, что дает большую силу, а руки остаются свободными. Если бы тебе пришлось бы лежать плашмя, то ноги, в берцовых суставах, сильно уставали бы... " *.

* Леонардо да Винчи. Избранные естественно-научные произведения... С. 606.

По-видимому, со временем Леонардо сам понял нереальность своего замысла. Возможно, он даже проводил какие-то опыты, так как в его записках 1485-1490 гг. есть рисунок эксперимента по определению подъемной силы машущего крыла (рис. 8). Чуть позднее он указал на возможность использования в качестве источника энергии для движения крыльев сжатый с большой силой лук (рис. 9). При распрямлении мощный лук действительно мог создать большой импульс сил, но он был бы очень кратковременным, и в лучшем случае машина могла бы только подпрыгнуть вверх.

Рис 8

Рис. 9

Подсказку для выхода из этой тупиковой ситуации дало тщательное изучение механизма полета птиц, которым ученый увлекся на рубеже XV-XVI вв. Наблюдение за пернатыми натолкнуло его на верную мысль о том, что основная тяга в полете создается концевыми частями крыла. В результате в самом конце XV в. Леонардо делает чертеж принципиально нового проекта орнитоптера - с крылом, состоящим из двух шарнирно соединенных частей (рис. 10). Взмахи должны были осуществляться внешними частями, составляющими около половины общей площади крыла. Данная идея, являющаяся первым шагом в зарождении концепции аппарата с неподвижным крылом - самолета, нашла практическое воплощение в последнем десятилетии XIX в. в экспериментах знаменитого немецкого пионера авиации О. Лилиенталя. Известно, что тот пробовал совершать полеты с планером, концы крыла приводились в движение от закрепленного на его теле двигателя (рис. 11).

Рис. 10

Рис. 11

Следующий шаг в эволюции взглядов Леонардо на конструкцию летательной машины связан с исследованием им механизма парящего и планирующего полета пернатых. Он пришел в выводу: "...Когда птица находится в ветре, она может держаться на нем без взмахов крыльями, ибо ту же роль, которую при неподвижном воздухе крыло выполняет в отношении воздуха, выполняет движущийся воздух в отношении крыльев при неподвижных крыльях" *.

* Леонардо да Винчи. Избранные естественно-научные произведения... С. 497.

* Giacomelly, R. The aerodynamics of Leonardo da Vinci // Aernautical Journal. 1930. Vol. 34. P. 1021.

* Giacomelly, R. Leonardo da Vinci e il volo meccanico // L"Aerotechnica. 1927. No. 8. P. 518-524.

* Леонардо да Винчи. Избранные естественно-научные произведения... С. 494.

Незадолго до смерти ученый еще раз вернулся к мыслям о движении по воздуху с помощью неподвижного крыла. В его рукописи, хранящейся в Институте Франции в Париже, есть малоизвестный рисунок, датируемый 1510-1515 гг. (рис. 12). На нем изображен человек, который, держась руками за плоскость, спускается по воздуху, и имеется указание о способе управления: "Этот [человек] будет двигаться направо, если он согнет правую руку и распрямит левую; и будет затем двигаться справа налево при перемене положения рук" *. По-видимому, данная идея простейшего балансирного планера, или, точнее, управляемого парашюта, возникла у Леонардо в результате наблюдения за падением листа бумаги в воздухе.

* Gibbs-Smith, С. Leonardo da Vinci"s aeronautics. London, 1967. P. 21.

Рисунок спускающегося на пирамидовидном парашюте человека (рис. 13) Леонардо сопроводил надписью: "Если у человека шатер из прокрахмаленного полотна, шириною в 12 локтей и вышиною в 12, он сможет бросаться с любой большой высоты без опасности для себя" *.

* Леонардо да Винчи. Избранные естественно-научные произведения... С. 615.

Рис. 12 и 13 (справа)

Знакомое многим изображение вертолета Леонардо да Винчи (рис. 14) представляет собой первый проект вертикально взлетающего летательного аппарата. В отличие от современных вертолетов с лопастным винтом, эта машина должна была подниматься в воздух с помощью хорошо известного в XV в. архимедова винта, диаметром около 8 м. Несмотря на то, что винт должен был раскручиваться вручную, Леонардо да Винчи верил в осуществимость своего проекта: "Я говорю, что когда этот прибор, сделанный винтом, сделан хорошо, т.е. из полотна, поры которого прокрахмалены, и быстро приводится во вращение [...] названный винт ввинчивается в воздух и поднимается вверх" .

Как всякие первые предложения, эти проекты были еще несовершенны. Парашют не имел специального отверстия в вершине купола, обеспечивающего устойчивую траекторию снижения, а в проекте вертолета не учитывалось влияние реактивного момента от вращения винта, который раскручивал бы расположенную внизу конструкцию, далека от наилучшей была и форма винта. Но тем не менее оба они представляют собой выдающиеся технические предвидения.

Рис. 14

Замечательные идеи Леонардо да Винчи долгое время оставались неизвестными, так как он не опубликовал результаты своих исследований. В конечном итоге то, к чему Леонардо пришел в течение нескольких десятилетий, затянулось на века. Только в XVIII столетии на смену безуспешным попыткам полета с помощью взмахов прикрепленными к рукам и ногам крыльями пришли первые проекты летательных аппаратов с образующим подъемную силу неподвижным крылом и небольшими подвижными крыльями для создания направленной вперед силы - Сведенборга (Швеция, 1716 г.), Бауэра (Германия, 1763 г.), Кейли (Англия, 1799 г.). Полеты на балансирных планерах начались в конце XIX в., а первые вертолеты появились только в XX в.

Анализ развития взглядов на конструкцию крылатого летательного аппарата в трудах Леонардо да Винчи и в работах последующих пионеров авиации позволяет сделать следующий общий вывод: вопреки распространенной среди историков авиации точке зрения, идея самолета зародилась не сама по себе как альтернативная орнитоптеру концепция, а "выросла" из проектов аппаратов с машущим крылом через ряд промежуточных образцов полусамолетов-полуорнитоптеров, автором первых из которых был великий Леонардо.