达芬奇的飞行故事 《鸟类飞行手稿》中的航空探索
达.芬奇对飞行的兴趣始于何时没有记载,真正执念并开始行动是产生于30岁左右时期对鸟类的观察,直到53岁(1505‒1506 年)还在进行了尝试与探索,并撰写《鸟类飞行手稿》( Codice sul volo degli uccelli 是后人命名的)笔记。 达.芬奇手稿所形成的图稿文字成为19世纪前人类有关飞行进行科学分析研究的最重要成果。 《鸟类飞行手稿》 手稿故事 《鸟类飞行手稿》(Codice sul volo degli uccelli 1505-1506年)藏都灵皇家图书馆。原是《巴黎手稿》B手稿的附录一部分。 图17:《鸟类飞行手稿》 【图片介绍】鸟类飞行手稿是18张对开纸,大小为21×15厘米,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。(现藏于图灵皇家图书馆) 图:达·芬奇将手稿的一部分用于研究机械飞行,而许多灵感来自这只蜻蜓。 《鸟类飞行手稿》 内容 达.芬奇醉心于人类机械飞行的可能性。他在《鸟类飞行手稿》中创作了超过 35,000 字的内容和 500 多幅素描来介绍飞行器,用科学方法比较完整地记录了自己长期观测鸟类飞行的结果,并概述了很多观测结果和概念,同时图解了一些分析的过程,来论述鸟类如何飞行并有飞行器的制造工序,包括构思出的滑翔机和直升飞机。 《鸟类飞行手稿》体现出达.芬奇对各种研究主题的分析能力,第一部分是对翼翅的研究;另一部分是关于风的作用下保持飞行平衡的空气性质分析,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、鸟类尾翼的动作等主题。笔记本中还包含建筑草图、一些图解和机器的设计。 图20:鸟类飞行手稿之飞行器装置1 图20:鸟类飞行手稿之飞行器装置2 图:鸟类飞行手稿之一 在文字部分,笔墨详细描述了鸟与蝙蝠有何区别?鸟类如何在飞行中保持平衡、移动?如何掌握方向、进行俯冲和上升等知识;在图解中又生动具体地描绘了羽毛的作用、扇动翅膀如何压缩空气、鸟类尾翼的动作,甚至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,等等。 他认为升力的产生是由于空气弹性作用于鸟翅膀,而鸟的尾巴是用于稳定和平衡,鸟的头可以改变飞行方向,鸟的双腿则起到减速作用。 1485年,基于对鸟的模仿,达.芬奇设计出第一架扑翼机。 1496年1月3日,他曾测试过一部自制飞行机器,还是以失败告终。 1519年去世前,他还在试验来改进自己发明的扑翼机。可想而知,他对飞行的探索,他的航空梦贯穿着他的一生。 …… 达.芬奇在手稿中有一段论述:我将要分四本书阐述鸟类飞行的理论。其中,第一本书论述有关扑翼飞行的理论;第二本书论述不扇动翅膀,借助飞行的方式;第三本书论述具有飞行能力的动物的一般飞行规律,包括鸟类、蝙蝠、鱼类和昆虫;第四本书论述飞行时的机械运动原理。(摘自《邂逅达.芬奇与鸟类飞行手稿的第一类接触》一书) 《鸟类飞行手稿》 研究成果 《鸟类飞行手稿》用文字叙述和画作构想,解读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。而在文字部分,达芬奇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,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。 五百多年之后,有飞机的今天,再用现代科学角度来分析,《鸟类飞行手稿》可以得到两个有趣研究: 一是通过气体力学和解剖学理解鸟类的飞行技巧。 二是如何制造出一个能够模仿自然飞行的完美机器。 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。 公众号:胡叔空天馆 与你一起纵横航空史话、航空器、航空科技的世界 与你一起纵横航空史话、航空器、航空科技的世界 |
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