达芬奇对于飞行器的研究
2024-05-22 虎思国学网 阅读 16
我们都知道达芬奇是文艺复兴时期意大利著名画家,他留给后世的《蒙娜丽莎》、《最后的晚餐》等画作,早已经成为人类艺术史上不朽的经典。可是,其实很多人不知道,他还是一位痴迷于发明创造的发明家和工程师。他对技术兴趣浓厚。制定了很多发明计划,有些具有潜在的军事用途,包括一种装甲坦克和一种深海潜水服。
列奥纳多有“非人类的敏锐眼光”。这是他刻意练习的结果。
擅长观察运动,帮助列奥纳多克服了在绘画中捕捉动态的难题。
列奥纳多试图在艺术创作中,在让事件定格的同时,又表现出它的动态,最终被轻拂的画笔转化为他的艺术作品。
他还将对运动的痴迷投入科学和工程技术的研究中,特别是对鸟类飞行和载人飞行器的研究。
我们都见过飞鸟,但你是否曾驻足仔细观察它们扇动的翅膀,翅膀上下挥动的速度一样吗?
列奥纳多观察了,他的结论是,这个问题的答案取决于鸟的种类。
“有些鸟翅膀落下的速度要快于抬起的速度,鸽子和跟它类似的鸟就属于这种情况。”
他在笔记中写道,“另外一些鸟翅膀落下的速度要慢于抬起的速度,比如乌鸦和与它相似的鸟。”
还有一些鸟,比如喜鹊,翅膀升降的速度相同。
从大约1490年开始,列奥纳多在随后的二十多年中,以少见的勤奋研究了鸟类飞行及设计载人飞行器的可能性。
他一共画了五百多幅草图,还写下了三万五千字的笔记,这些内容分散在十几本涉及飞行主题的笔记本中。这些努力交织了他对自然的好奇、他的观察能力和工程技术才能。
经过二十年的观察,列奥纳多决定将所有的笔记编纂成书。其中大部分手稿都集中在一本有十八张对开纸的笔记本中,现在被称为《鸟类飞行手稿》。
更有预见性的是,他的研究还暗示了两百多年后才为人所知的伯努利原理:当空气(或任何流体)流速加快的时候,它产生的压力会减小。
他创作了超过35,000字的内容和500多幅素描来介绍飞行器、空气性质和鸟类飞行等等。不可思议的是,他还构思出了滑翔机和直升飞机。
1505年,达芬奇撰写了一份手稿,后被命名为《鸟类飞行手稿》。
这份神秘的手稿展示了他对艺术和科学领域中各种知识、理论和概念的出色驾驭。这份手稿不但有文字叙述,还有大量的画作。这些画作的内容包括机械装置的工作方式、铸造金属的原理、重力、风和气流对飞行的影响、羽毛的作用、扇动翅膀如何压缩空气、鸟类尾翼的动作等等。此外还有建筑草图、一些图解和机器的设计等。
在文字部分,他花了很多笔墨详细描述了鸟类如何在飞行中保持平衡、移动、掌握方向、俯冲和上升知识。
关于飞行器,实际上达芬奇不但有理论研究,而且还亲手制作。他曾设计做出了许多个飞行器,还曾在佛罗伦萨附近的小山上试飞,但没有成功。
在手稿中达芬奇说明了鸟类飞行时的重心与其中心压力不符。
这份《鸟类飞行手稿》比较奇特,达芬奇采用了镜像书写方式呈现,即文字从右向左书写,且每个字母都是反着写的。
在这份神秘的手稿中,达芬奇比较完整地概述了很多他长期观测的结果和思考的概念,这些观测结果和概念在20世纪初成功发明飞机的过程中发挥着重要作用。
《鸟类飞行手稿》原稿共有18张对开纸,大小为21×15厘米。现藏于图灵皇家图书馆,主要内容是论述鸟类如何飞行并有飞行器的制造工序。