У человечества всегда было желание летать. Полет может быть нормальным для нас сейчас, благодаря усилиям многочисленных инженеров и ученых, но в 15-м веке он существовал только в таких мифах, как о Дедале и Икаре. Один ученый и инженер в то время был очарован природой и одарен умом решения проблем, способным сочетать дисциплины искусства и науки. Он смотрел на полет с другой точки зрения и понимал, что его можно описать математикой. Этим ученым и инженером был Леонардо да Винчи.

Знания по аэродинамике

Помимо своей известной исключительной широты и глубины таланта, Леонардо был примечателен тем, что он объединил свои знания в ряде научных дисциплин со своими творческими навыками решения проблем и применил их для проектирования объектов, которые в некоторых случаях были на несколько столетий впереди его время. Эти проекты включали в себя эскизы конструкций, таких как военный танк, парашют, подводное дыхательное оборудование и рыцарь-робот. Немногие из них были построены - или реально, могли быть построены в его время - но они предлагают захватывающее понимание науки и техники. Во многих случаях эти проекты были вдохновлены его наблюдениями за природой. Леонардо, похоже, особенно интересовался полетами, некоторые из его работ были сосредоточены на измерении силы ветра и разработке летательных аппаратов. К сожалению, сумма знаний по аэродинамике была довольно ограничена. Аристотель отметил в 4-м веке до нашей эры, что более тяжелые объекты должны падать намного быстрее, чем легкие объекты в среде (хотя есть некоторые споры о его описании скорости), и, возможно, развил мнение, что воздух можно рассматривать как очень легкую жидкость. Филопон в 6-м веке отметил в своей Теории Импульса, что объект, движущийся в жидкости, должен иметь некоторое сопротивление или силу от жидкости, которая двигалась вокруг объекта. Но, по-видимому, нет единого мнения по поводу любой теории полета, за исключением того, что она может включать взмахи больших крыльев, прикрепленных к человеку.

Эскизы Леонардо

Около 1481 года Леонардо нарисовал подробные эскизы водоподъемного устройства, используя винт Архимеда. Возможно, отметив влияние винта на движущиеся жидкости и зная, что сам воздух ведет себя как легкая жидкость, в 1489 году он представил то, что сегодня мы можем распознать как машину, предназначенную для работы подобно вертолету. Используя принцип винта Архимеда в вертикальной ориентации, он разработал «воздушный винт». Это был ротор в форме спирали, диаметром около четырех метров. Он предложил, чтобы винт был сделан с рамой из язычков, поддерживающих запечатанное крахмалом льняное покрытие, поддерживаемое проволокой. В своих заметках он объясняет, что машина будет работать так, как если бы это был винт, проникающий в воздух, и поэтому вызывала подъем при вращении. Леонардо записал много своих работ в заметках, сложенных в фолио. Рисунки в фолио для воздушного винта показывают четыре рычага, которые нужно нажать, чтобы создать вращение винта вокруг вертикальной оси.