Леонардо да Винчи. Настоящая история гения

Алферова Марианна Владимировна

Леонардо да Винчи. Страница из «Кодекса о полете птиц». Пример работы Леонардо, когда на одном листе следуют записи и многочисленные рисунки

Леонардо оставил множество рисунков животных. Особенно знаменит «Кодекс о полете птиц» [45] . «Кодекс о полете птиц» составлен Леонардо в 1505 году, сейчас находится в Королевской библиотеке Турина. Состоит он из 18 листов размером 21 х 15 сантиметров и содержит описания полета птиц и чертежи летательных аппаратов, созданных Леонардо. В этой книге Мастер впервые отметил, что центр массы летящей птицы не совпадает с центром давления. Вазари пишет, что Леонардо покупал на базаре птиц, а потом уходил за город, чтобы выпустить их на волю. Вазари объяснял это любовью маэстро ко всему живому. «Птица – действующий по математическим законам инструмент, сделать который в человеческой власти… Чтобы

дать истинную науку о движении птиц в воздухе, необходимо дать сначала науку о ветре…» – приходит к такому выводу Леонардо. Он исписал сотни листов, делая необходимые заметки о воздухе, о ветре, о строении крыльев, о поведении птиц в ту или иную погоду. Причем объектом его внимания были не только птицы, но и насекомые. «Чтобы увидеть летание четырьмя крыльями, пойди во рвы Миланской крепости и увидишь черных стрекоз».

45

Кодекс наглядно иллюстрирует, как Мастер вел свои записи. Первые четыре листа кодекса посвящены вопросам механики: да Винчи рассматривает вес, трение, равновесие, движение тел по наклонной поверхности. На первой же странице Леонардо, по сути, вводит понятие «момента», вкладывая в него тот же смысл, что и спустя много лет Галилео Галилей. На страницах встречаются рисунки красным мелом, причем текст написан поверх – возможно, Леонардо экономил бумагу и писал на «испорченных листах». Рисунок мужской головы из этого кодекса теперь идентифицируют как автопортрет. На последней странице кодекса изображены бурная река, мост и две запруды, которые замедляют стремительный поток. Рисунок продолжается на следующей странице: там изображена извилистая речка. На второй задней обложке сохранились чертеж плана и рисунок фасада богатого дома. Возможно, это загородная вилла, которую Леонардо спроектировал для французского наместника в Милане Шарля д’Амбуаза. На правой странице (то есть на внутренней стороне обложки) можно видеть список хозяйственных расходов, выплаты за отруби и сено для лошади, а внизу, после текста и архитектурных зарисовок, написано знаменитое пророчество: «Большая птица начнет свой первый полет со спины исполинского лебедя, наполняя вселенную изумлением, наполняя молвой о себе все писания, вечной славой гнезду, где она родилась» (речь идет о холмах Чечери во Фьезоле под Флоренцией: на тосканском наречии «чечеро» означает «лебедь»).

Часть пятая

Удивительная жизнь изобретателя Леонардо

Кое-что о теории и о Мастере

В этой последней части нашей книги мы не только расскажем об открытиях Леонардо, но и попробуем проследить, как воплотились в конце концов те идеи, которые так интересовали Мастера на протяжении всей жизни. К сожалению, лишь немногие изобретения Леонардо нашли воплощение в его время.

Уникальность да Винчи состоит в том, что он был одновременно художником и скульптором, ученым и инженером. Нет второго такого человека, одаренного столь разносторонне. Он зарисовывал явления природы, как будто их описывал. Зачастую он не формулирует законы – он их изображает. Кто еще кроме Леонардо смог бы так художественно изобразить зубчатые колеса и сборочный чертеж!

И если его заслуг как художника никто не пытается оспорить (ну или почти никто) и оценки искусствоведов относительно его вклада в развитие живописи в большинстве своем сходятся, то совсем иначе обстоит с оценкой роли Леонардо-ученого и Леонардо-изобретателя. Тут порой слышны мнения совершенно противоположные.

Реконструкция механического льва, созданного Леонардо да Винчи по заказу папы Льва X для французского короля Франциска I

Одни заявляют, что он изобрел все на свете, другие – будто он вообще ничего не изобретал, а, будучи человеком чрезвычайно любопытным, просто ходил и зарисовывал чужие механизмы, и теперь все считают, что это механизмы Леонардо. Да, в его записных книжках немало зарисовок уже известных машин – причем зачастую известных очень давно. Например – измеритель пути. Или катапульта. Или осадная башня для крепостных стен. Но Леонардо не просто зарисовывает подобные машины, он пытается их усовершенствовать, добавить что-то новое. И, раздумывая над усовершенствованием уже работающих машин, постоянно ищет новое. Он изобрел и сконструировал множество машин и механизмов, которые порой на столетия опережали его эпоху – подсмотреть их было просто не у кого.

Он первым от делил механизмы от машин – показав, что механизмы лишь составная часть последних. В основу усовершенствования машин он положил законы механики, предвосхитив тем самым появление такой дисциплины, как «теория машин и механизмов» [46] .

Но эта наука появилась только к середине XVIII века, а реальное развитие получила с началом промышленной революции в XIX веке. Леонардо же в своих записях изучает отдельные базовые механизмы – колесо, червяк, пружину… Он написал «Трактат об элементах машин». К сожалению, эта часть его рукописей потеряна.

46

Теория машин и механизмов – необходимый предмет для каждого конструктора, наука об общих методах исследования, построения, кинематики, динамики машин и механизмов, а также о научных основах их проектирования.

В

тех бумагах, что сохранились до нашего времени, содержится порядка пятнадцати тысяч зарисовок различных машин и механизмов. Разумеется, в этой книге будут представлены далеко не все гениальные идеи Мастера. Леонардо оставил нам множество загадок на страницах своих записных книжек. Во-первых, нет никаких указаний, что именно Мастер заимствовал, а что придумал сам. Поэтому каждый раз ученым при анализе его записей приходится решать, какой же элемент новизны он внес в ту или иную машину или в тот или иной механизм. Во-вторых, многие его проекты дошли в виде быстрых на бросков, и реконструкторы вынуждены домысливать, как же должна была действовать та или иная модель. К тому же зачастую схемы не содержат никаких подсказок. Так, например, понадобилась работа целого коллектива, чтобы «разгадать» и построить модель «автомобиля» Леонардо, который на самом-то деле не является автомобилем. Есть десятки, сотни людей, буквально «заболевших» механизмами Леонардо. Они строят машины по его чертежам, раз за разом пытаются отправить в полет очередной орнитоптер. В Винчи, Риме и Милане есть музеи изобретений Леонардо, выставки с его работами путешествуют по миру … И, когда кажется, что все загадки вроде бы решены, Леонардо, улыбнувшись загадочной улыбкой, непременно подкинет какую-нибудь новую…

Иногда представляется, что Мастер изобрел практически все значимые машины нашего времени. Все, кроме велосипеда. Посему какой-то неизвестный хранитель рукописей, быть может раздосадованный подобным упущением, нарисовал на обратной стороне одного из листов Атлантического кодекса Леонардо велосипед. Рисунок этот обнаружили во время реставрационных работ в 1974 году.

Это явная подделка: рисунок сделан графитным карандашом, который был изобретен уже после смерти Мастера. К тому же изображена почти точная копия современного велосипеда, что, сами понимаете, несколько странно. Да и выполнен он не в манере Леонардо – не его рука.

Но кто знает – быть может, настоящий велосипед Мастера остался где-то в уничтоженных рукописях: ведь до нас дошло меньше половины его архива.

Во всяком случае, цепную передачу Леонардо изобрел…

Почему нам так интересен Леонардо-изобретатель? Да потому, что все его инженерные изобретения в принципе несложно понять (если, конечно, у вас есть хороший качественный рисунок с реконструкцией). К примеру, как работает система блоков, знает каждый школьник. С одной стороны, мы поражаемся сложности устройств, с другой – конструкторские решения Леонардо базируются на знаниях современной средней школы. Мы знаем, что Леонардо гений, но легко разгадываем тайны его машин (после небольших подсказок, но что с того?). Та к что получается, мы беседуем с гением на равных, на одном языке.

Леонардо да Винчи. Страница из рукописи Леонардо с изображением различных машин

Кое-что о механизмах, которые использовал Мастер

В зарисовках Леонардо часто встречаются зубчатые передачи – но большинство из них не похожи на современные. Обычно это колесо с торчащими по окружности колками (пальцами), оно соединяется с колесом в виде двух дисков, между которыми закреплены по окружности цилиндрические стержни. Эти стержни называются цевками, а такая передача – цевочной. Эти передачи передают небольшие усилия. Применяются они и сейчас. Такое колесо с цевками похоже на круглую решетчатую клетку. Цевочная передача может передавать движение как между параллельными валами, так и между расположенными перпендикулярно. В машинах Леонардо цевочная передача зачастую заменяла современную коническую. Сохранился рисунок Леонардо, где он изобразил зацепление зубьев двух зубчатых колес. В чем сложность создания зубчатого колеса? В работе должна быть всегда только одна пара зубьев, при входе и выходе колес из зацепления их не должно клинить, необходимо точно выдерживать шаг между зубьями. Первые зубчатые передачи делались треугольными со скругленными краями. Зубья на передаче нарезались вручную по шаблонам, каждый мастер эмпирическим методом находил оптимальную форму зубьев колеса (как это делал Леонардо на своем рисунке). И только Леонард Эйлер в XVIII веке разработал эвольвентный профиль передач [47] .

47

В эвольвентном зацеплении зубья зубчатых колес очерчены по кривой, у которой общая нормаль (перпендикуляр касательной плоскости к поверхности), проведенная через точку касания профилей зубьев, всегда проходит через одну и ту же точку на линии, соединяющей центры зубчатых колес, называемую полюсом зацепления. Понять со слов очень сложно, лучше посмотреть чертеж. Именно такой профиль зубьев обеспечивает оптимальную работу зубчатой передачи.

Леонардо использовал также червячную передачу – например, для изменения угла поворота бомбарды. Опять же его колесо в червячной передаче деревянное с колками-пальцами.

Леонардо да Винчи. Рисунок зубчатой передачи. Обратите внимание на форму зубьев в зацеплении. По форме они отличаются от современных

Леонардо да Винчи. Установка для проведения испытаний махового крыла