macchine del volo - no video

Scopri le macchine del volo di Leonardo

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Gli studi di Leonardo sul volo umano, condotti a Milano tra il 1480 e il 1490, sono il frutto di campi di studio convergenti: l'anatomia del corpo umano, la meccanica e lo studio del volo degli uccelli.Spinto da entusiasmo, si dedica allo studio e alla progettazione di vere e proprie macchine volanti ad ala battente che imitano la struttura e il movimento propulsivo delle ali di un volatile.

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Nei primi del 500 torna a Firenze, dove osserva il volo degli uccelli per comprenderne le tecniche e la struttura. é in questo periodo che comprende che il volo ad ala battente o meccanico non era realizzabile in quanto l'uomo è incapace di produrre energia sufficiente per muovere le ali. Si orienta verso un volo planato, in cui la propulsione è affidata alle corenti d'aria

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LIBELLULA DRONE

DRONE A BALESTRA

STUDIO DI ALA UNITA

PROVA DI ALA BATTENTE

STUDIO DI ALA A SPORTELLI

MACCHINA VOLANTE

ALIANTE

TROVA LA MACCHINA

PROVA DI FLESSIONE DI ALA

ORNITOTTERO A NAVICELLA

ORNITOTTERO

ORNITOTTERO VERTICALE

L'aliante è un progetto di macchina volante e rappresenta un progresso tecnico e scientifico molto importante negli studi di Leonardo sul volo umano. Osservando il volo degli uccelli, Leonardo capisce l'importanza della aerodinamica e inizia a disegnare macchine volanti con ali parzialmente fisse, quindi la parte interna dell'ala si muove più lentamente di quella esterna, che ha la funzione di sostenere.

Codice Atlantico f.846 v. Milano, Biblioteca Ambrosiana

ALIANTE

COME FUNZIONA?

Come funziona? 
 Il pilota assume una posizione che permette di bilanciarsi. Le ali sono simili a quelle dei grandi volatili e sono fisse nella parte interna, mentre la parte esterna è mobile. Grazie a carrucole e maniglie, il pilota potrà sbattere le ali esterne, restando in posizione verticale al centro della macchina, infilando la testa nel foro centrale, e portando sulle spalle tutto il peso dell’aliante.

Anche la macchina volante appartiene ai progetti più noti che Leonardo ci ha lasciato. Si tratta di un ornitottero prono con timone ma con delle interessanti varianti. La novità più interessante è il timone posizionato sul collo del pilota, che appare in coda alla macchina con le alette e nel progetto Leonardo spiega attraverso dettagli, come la direzione è data dai movimenti della testa. Il pilota quasi rema nell’aria.

Manoscritto B, f. 74r. Parigi, Institut de France

MACCHINA VOLANTE

COME FUNZIONA?

Come funziona? 
 Il volatore si posiziona disteso all’interno della piattaforma ed inserisce i piedi nelle staffe posteriori che, tramite i cavi, trasportavano il moto alle ali che compiono due movimenti: alzata/abbassata; e flessione e la rotazione, simile al movimento di un remo. Inoltre il pilota sostiene con la schiena l'apparecchiatura; i movimenti delle ali sono sempre affidati ai piedi, aiutati anche dalle mani che azionano le manovelle sotto il semicerchio.

L’ ornitottero è un'altra macchina volante composta da una “nave”, quattro ali disposte a due a due che si muovono incrociandosi e una scala. La necessità di maggiore energia porta Leonardo a sfruttare, con ricerca quasi ossessiva, tutte le parti del corpo umano: nel disegno si vede un uomo intento ad azionare i noti meccanismi per lo scorrimento non solo con mani e piedi, ma addirittura con la testa.

Manoscritto. B, f. 75r. Parigi, Institut de France

ORNITOTTERO VERTICALE

COME FUNZIONA?

Come funziona? 
 La macchina che Leonardo aveva immaginato doveva essere costruita con materiali come legno, ferro e telo di lino, le cui misure erano indicate: 12 metri di lunghezza la navicella; 12 da terra la lunghezza della scala; apertura alare 24 metri per un'ampiezza di battuta di 4,8. Il pilota dovrebbe essere situato in posizione eretta all'interno della nave, al centro del meccanismo alare, allacciato. Con il movimento delle braccia, delle gambe e della testa, il pilota è in grado di far sollevare la nave e portare il combattimento in direzione verticale. Per il decollo Leonardo predispone una scala retrattile, mentre per l'atterraggio si avvale di un sistema di ammortizzatori.

Probabilmente il primo tipo di ala studiato da Leonardo, a seguito dell’ osservazione della disposizione delle penne negli uccelli discendenti, sovrapposte e strette per offrire una superficie rigida all'aria. Leonardo dedusse, erroneamente, che gli uccelli quando prendono il volo allargano le penne per far passare l'aria.

Manoscritto. B, f. 74r. Parigi, Institut de France

STUDIO DI ALA A SPORTELLI

COME FUNZIONA?

Come funziona? 
 Per imitare la natura, progettò ali con rami mobili: che si aprono durante il decollo per poi richiudersi in modo da presentare una superficie alare compatta per esercitare sull'aria la pressione necessaria. Il materiale utilizzato è rete, canna e carta.

Il dispositivo è concepito come una macchina sperimentale, utilizzata per verificare la capacità della forza umana di battere le ali con sufficiente energia per muovere l'ala. Si ritiene inoltre che il dispositivo potesse essere utile per la verifica del comportamento dell'ala stessa, durante i potenti movimenti richiesti per l'utilizzo.

Manoscritto. B, f. 88 Parigi, Institut de France

PROVA DI ALA BATTENTE

COME FUNZIONA?

Come funziona? 


Dopo aver studiato attentamente l'anatomia degli uccelli, Leonardo applica le caratteristiche individuate negli uccelli alle proprie macchine volanti. Nei suoi progetti per il volo ad ali battenti, disegna un'ala “unita”, che ricalca le ali dei pipistrelli. Diversi studi sul disegno sostengono che l'ala unita fosse destinata anche alla riproduzione del volo degli angeli e dei demoni negli spettacoli teatrali e religiosi.

Codice Atlantico, f 858 r. Milano, Biblioteca Ambrosiana

STUDIO DI ALA UNITA

COME FUNZIONA?

Come funziona? L'ala era ricoperta da un unico telo teso, su struttura in legno e canne. Il meccanismo per muovere le ali era affidato ad una manovella che avvolge la fune su un rullo. Il pilota doveva star seduto su una navicella 


Leonardo, convinto dell’impossibilità di far muovere le macchine per la forza muscolare, pensa ad una soluzione alternativa, come quella di un congegno a molle, che scaricandosi, trasmette energia alle ali del drone verticale. Nel disegno è raffigurato anche il meccanismo, simile a quello progettato da Leonardo per “l’automobile” e per certi meccanismi ad orologio. Il sistema non è attuabile praticamente per il rapido scaricamento della molla e la difficoltà di ricaricare in volo.

Codice Atlantico, f. 863 r. Milano, Biblioteca Ambrosiana

DRONE A BALESTRA

COME FUNZIONA?

Leonardo ha sempre dimostrato interesse per la zoologia in relazione alle macchine volanti.Tra i disegni su questo folio, ci sono gli schizzi di due piccoli animali simili a quelli che il giovane Leonardo disegnava in campagna intorno a Vinci: una libellula e un insetto volante a quattro ali. Da un punto di vista zoologico, la libellula affascina Leonardo perché il battito delle quattro ali si alterna: quando la coppia anteriore va su, la coppia posteriore scende.

Codice Atlantico, f. 1501v. Milano, Biblioteca Ambrosiana

LIBELLULA DRONE

COME FUNZIONA?

Come funziona? Se nell’antichità si impiegavano automatismi principalmente negli spettacoli teatrali, un’ipotesi è che anche Leonardo possa aver ideato automi volanti per il medesimo scopo. Il corpo centrale si dota di un meccanismo a molla all’interno di un tamburo dove una corda in tensione avvolge un cono con canali a spirale. I meccanismi azionano un battito d’ali molto veloce, simile a quelli degli insetti, in special modo della libellula. Ovviamente l’autonomia in volo era molto limitata, perché gli ingranaggi del meccanismo centrale dovevano essere ridotti e leggeri per permetterne il decollo.

Si tratta di un ornitottero prono con timone ma con delle interessanti varianti. La novità più interessante è il timone posizionato sul collo del pilota, che appare in coda alla macchina con le alette e nel progetto Leonardo spiega attraverso dettagli, come la direzione è data dai movimenti della testa.

Manoscritto B, f. 75r. Parigi, Institut de France

ORNITOTTERO

COME FUNZIONA?

Come funziona? Il pilota si posiziona nel semicerchio metallico e sostiene con la schiena l'apparecchiatura; i movimenti delle ali sono sempre affidati ai piedi, questa volta aiutati anche dalle mani che azionano le manovelle sotto il semicerchio.

Leonardo aveva spesso pensato all’aria negli stessi termini dell’acqua, e questo si evince anche dal disegno di questo modello, dove la fusoliera ha la forma di uno scafo nel quale doveva prendere posto il pilota. Il movimento della grande ala di pipistrello è qui dato da un sistema di viti e dadi.

Codice Atlantico, f. 860r. Milano, Biblioteca Ambrosiana

ORNITOTTERO A NAVICELLA

COME FUNZIONA?

Come funziona? Come nelle barche, nel dispositivo è stato inserito un timone. Il grande piano di coda forse è un metodo per regolare l’altezza. 


Gli studi sulle giunture delle ali sono impressionanti e il disegno è una delle elaborazioni più sofisticate. Leonardo illustra i movimenti dell'ala. Il sistema di corde e snodi è utile per la rotazione dell'ala in modo da posizionarla di taglio quando va avanti e di fronte quando torna indietro. L'ala doveva essere applicata ad un ornitottero di tipo verticale.

Manoscritto B, f. 88r. Parigi, Institut de France

PROVA DI FLESSIONEDI ALA

COME FUNZIONA?

Come funziona? Sono presenti le due maniglie che danno avvio al movimento alare affidato all'avvolgimento alternato delle funi attorno ai rulli. Le maniglie sono azionate rispettivamente dal tallone del piede e da una mano di cui Leonardo raccomanda il sincronismo. Una volta iniziato il movimento, la leva si alza mentre, grazie allo snodo, il resto dello strumento si abbassa. Questo sistema di rotazione si aziona con la punta del piede che muove la leva collegata al sistema a cordino.

VITE AEREA

PARACADUTE

AQUILONE A SFERA

DELTAPLANO

IGROMETRO

ANEMOMETRO A PENNELLO

ANEMOMETRO A IMBUTO

TROVA LA MACCHINA

MULINO A VENTO

INCLINOMETRO

Durante gli studi sul volo, Leonardo concentra la sua attenzione sul movimento dell'aria, comprendendo che le macchine volanti interagiscono con l'atmosfera e le correnti d’aria. Crea uno strumento per calcolare la velocità del vento e garantire la sicurezza del volo, chiamato “anemometro”.

Codice Arundel, f.241 r. Londra, British Library

ANEMOMETRO A IMBUTO

COME FUNZIONA?

Come funziona? 
 Questo modello è detto ad imbuto e serve a verificare se la pressione del vento che fa girare le ruote è proporzionale all'apertura dei coni attraverso i quali passa l'aria, data la stessa intensità di vento. L’anemometro a imbuto è una macchina semplice composta da due coni che incanalano il vento, facendo girare una ventola. Più velocemente gira la ventola, più intenso sarà il vento e meno adatte diventeranno le condizioni di volo. 


L'anemometro è lo strumento che misura la velocità del vento, per individuare le condizioni atmosferiche più adatte allo stazionamento. Nelle note allegate al disegno, Leonardo descrive la necessità di utilizzare questo strumento con un orologio per calcolare quanta distanza può essere percorsa spinta dalle correnti d'aria in un dato intervallo di tempo.

Codice Atlantico f.49 v.-a. Milano, Biblioteca Ambrosiana

ANEMOMETRO A PENNELLO

COME FUNZIONA?

Come funziona? 
 L'anemometro è costituito da una struttura a forma di quarto di un cerchio dotata di una lamella metallica e di un arco graduato. La forza del vento spinge la lamella, che devia dalla sua posizione verticale di riposo secondo un angolo proporzionale alla forza del vento stesso, misurabile sull'arco graduato.

L’ inclinometro è uno strumento di bordo che consente al pilota di mantenere il giusto equilibrio e l'inclinazione necessaria per la corretta guida della macchina. Leonardo creò questo strumento per posizionarlo direttamente sulla testa del pilota di una macchina volante.

Codice Atlantico f. 1058, Milano, Biblioteca Ambrosiana

INCLINOMETRO

COME FUNZIONA?

Come funziona? 
 É composto da una campana in vetro al cui interno si trova un filo di piombo che serve ad indicare la perpendicolarità. Per ottenere la posizione orizzontale, indispensabile in determinate condizioni di volo, il filo di piombo all'interno della campana doveva trovarsi esattamente al centro dello strumento. La campana di vetro serviva per evitare che le raffiche di vento alterassero la perpendicolarità sul piombino.

L'igrometro studia l'umidità relativa dell'aria. Il modello è composto da una bilancia con due piatti, dalla parte superiore della bilancia pende un filo con un peso mancante. Sui due piatti della bilancia sono posti due materiali: uno impermeabile (cera), l'altro igroscopico (cotone idrofilo).

Codice Atlantico, 30 v. Milano, Biblioteca Ambrosiana

IGROMETRO

COME FUNZIONA?

Come funziona? 
 Il batuffolo di cotone diventa più pesante quando assorbe l'umidità dell'aria e, abbassandosi, indica il valore di umidità sull'asta orizzontale graduata. Il filo a piombo indica l'umidità relativa sulla scala graduata.

E’ possibile dividere le macchine volanti in due differenti e distinti periodi della vita di Leonardo. Le macchine del primo periodo vengono azionate dalla forza dell’uomo. Nel secondo periodo Leonardo comprende che la forza umana è insufficiente quindi decide di sfruttare la potenza dei venti e delle correnti, creando così macchine come il deltaplano.

Codice Madrid I f.64 r. Madrid, Biblioteca National

DELTAPLANO

COME FUNZIONA?

Come funziona? 
 Il dispositivo si sviluppa in forma longitudinale, il pilota è appeso ad una vela che somiglia a quella di un aquilone. Inoltre questa macchina è dotata di un timone che permette di regolare il volo. Lo studio di Leonardo sul deltaplano si concentra sia sull’agilità che sull’equilibrio.

Questo è un dispositivo per il volo alimentato dal vento. È composto da una cabina di pilotaggio al centro di un sistema di vele, che sfrutta il vento per il volo passivo. Come nel caso di una bussola, anche questo sistema si basa sul principio del giunto cardanico.Gli studi di Leonardo sulla macchina tipo aliante, evidenziano il vento come fonte di locomozione, ma anche come elemento di disturbo e pericolo.

Codice. Madrid I, f. 64 r. , Madrid, Biblioteca Nacional

AQUILONE A SFERA

COME FUNZIONA?

Come funziona? 
 Il pilota si trova posizionato al centro di una sfera forata posta internamente al centro di un sistema di vele sferico che lo circonda Il motore della macchina non dipende dalla forza manuale del pilota ma dalla forza del vento.

Anche questo progetto ci dimostra quanto le idee di Leonardo fossero geniali e futuristiche. Il fatto che Leonardo tenga conto anche della consistenza dell'aria, come dato da calcolare durante le fasi di decollo e atterraggio, fa sembrare le sue ricerche scientifiche sul volo molto avanzate e ben progettate. Per questo motivo non sorprende che Leonardo abbia progettato una macchina volante molto simile ad un moderno paracadute.

Codice Atlantico, f.1058 v. Milano, Biblioteca Ambrosiana

PARACADUTE

COME FUNZIONA?

Come funziona? 
 Il paracadute doveva essere costruito da una struttura rigida piramidale, con una tenda di lino, inamidato che accumulava aria al suo interno, di misura di 7 metri per lato. Con questa macchina chiunque avrebbe potuto gettarsi da qualsiasi altezza senza rischio. L'aria doveva spingerlo verso l'alto, per rallentarne la caduta.

È ampiamente riconosciuto come l'antenato dell'elicottero, e per questo motivo è uno dei disegni più riprodotti e più famosi che il genio di Leonardo abbia mai realizzato. Per realizzare la macchina prende come punto di partenza la configurazione delle vele navali, mentre la novità assoluta è il meccanismo di rotazione, necessario per il sollevamento.

Manoscritto B, f.83 v. Parigi, Institut de France

VITE AEREA

COME FUNZIONA?

Come funziona? 
 Il mezzo è costruito con canne, tela di lino e filo di ferro ed è azionato da quattro uomini che facendo ruotare l'albero, sarebbero riusciti ad alzarsi da terra.La forza motrice esistente all'epoca era costituita principalmente dalla forza idrica e dalla forza animale, ed entrambe non erano sufficienti perché la vite si sollevasse. Leonardo capisce che, facendo girare l'albero centrale e utilizzando un’ apposita forza motrice, la vite si sarebbe sollevata verso l'alto, "torcendo" l'aria come qualsiasi altro materiale solido. E' chiaro che la macchina così concepita non si sarebbe mai alzata da terra, rimane comunque l'idea che con un'adeguata forza motrice la macchina poteva realmente avvitarsi nell'aria ed alzarsi da terra.

Il mulino di Leonardo include un complesso sistema di ingranaggi e alberi di trasmissione. Questi componenti sono progettati per convertire l'energia cinetica del vento in energia meccanica utilizzabile per varie operazioni, come la macinazione del grano e il sollevamento dell’acqua per irrigazione o per alimentare sistemi idraulici.

Codice Atlantico, f.1058 v. Milano, Biblioteca Ambrosiana

MULINO A VENTO

COME FUNZIONA?

Come funziona? 
 Il paracadute doveva essere costruito da una struttura rigida piramidale, con una tenda di lino, inamidato che accumulava aria al suo interno, di misura di 7 metri per lato. Con questa macchina chiunque avrebbe potuto gettarsi da qualsiasi altezza senza rischio. L'aria doveva spingerlo verso l'alto, per rallentarne la caduta.