Leonardo da Vincis tager på dynamisk skyhøjde

Selvom Leonardo da Vinci (1452-1519) er kendt for at have studeret fugleflyvning, få mennesker indser, at han var den første til at dokumentere flyvemanøvrer, nu kaldet dynamisk svævning. Fugle bruger disse manøvrer til at udvinde energi fra vindskydning til vedvarende flyvning. Et nyligt papir offentliggjort i Notes and Records udforsker Leonardos tidlige beskrivelse af dynamisk svævning, hvilket er en af ​​hans store aerodynamiske opdagelser. Dette går forud, i næsten 400 år, den første generelt accepterede forklaring af fysikken i denne skyhøje teknik af Lord Rayleigh i 1883. Vi talte med forfatteren, Professor Dr. Philip Richardson.

Hvordan blev du interesseret i Leonardo da Vinci?

Jeg så første gang svævende albatrosser på et oceanografisk krydstogt til det sydlige Atlanterhav. Da vi forlod Cape Town, og skibet dampede lige op mod vinden i 15 knobs vind, Jeg så en omvandrende albatros, der kom bagfra, overhale os og derefter flyve parallelt med vores skib. På intet tidspunkt slog fuglen med vingerne. Jeg blev nysgerrig på, hvordan en fugl sådan kunne svæve direkte ind i vinden. Til sidst opdagede jeg, at albatrossen brugte stigningen i vindhastigheden kombineret med højden over havets overflade eller vindforskydning i det, der kaldes dynamisk svævning. Jeg spekulerede på, hvem der først havde opdaget dynamisk svævning og blev interesseret i dens tidlige historie. Jeg vidste, at Leonardo havde studeret fugle, der svævede i vinden, og besluttede at læse hans notesbøger for at se, hvad han havde fundet ud af. Det viser sig, at han havde skitseret og beskrevet landfugles dynamiske svæveteknik for over 500 år siden. De fleste videnskabsmænd tror, ​​at Lord Rayleigh var den første til at beskrive, hvordan en fugl kunne få energi fra vindskydning til at svæve, men Leonardo ser ud til at have gjort denne opdagelse meget tidligere.

Hvordan blev Leonardo interesseret i luftfart?

Leonardo arbejdede først med modeller af flyvende anordninger i Andrea del Verrocchios værksted i Firenze, som beskrevet af Domenico Laurenza i sin bog "Leonardo on Flight". Forskellige ting som gigantiske fugle og vingede drager, der "fløj" på kabler, blev skabt for at forbløffe publikum til teaterforestillinger. Leonardo var også interesseret i fugle, studerer, hvordan fugle slog med vingerne, hvordan de kontrollerede deres flugt med deres vinger og hale, og hvordan de kunne svæve i vinden uden at slå med vingerne. Dette ser ud til at have fået ham til at prøve at bygge en menneskedrevet flyvemaskine med flagrende vinger, som vi nu kalder en ornithopter. Han studerede menneskers styrke og forsøgte at finde ud af, hvordan man kan drive en ornithopters vinger ved hjælp af en persons styrke og mekaniske løftestang. Han skitserede og designede også svævefly. Mange arbejdsmodeller af disse enheder er nu blevet bygget og kan ses i museer og bøger.

Leonardo observerede flyvende fugle i bakkerne nær Fiesole uden for Firenze som beskrevet i hans "Codex on the Flight of Birds" omkring 1505. Hans skitser af flyvende fugle er placeret i flere notesbøger, hvor han omhyggeligt beskrev deres flyvemønstre. Efter at han indså, hvor svært det ville være for et menneske at drive en ornithopter, han ser ud til at koncentrere sig om detaljerne i svævende fugle for at opdage, hvordan de fløj uden at slå med vingerne. Selvom han sandsynligvis ønskede at bruge denne information til at drive en flyvende maskine, der er ingen beviser for, at han havde succes med at gøre det. Den sidste notesbog han startede, "Manuskript E" (ca. 1513-1515), opsummerer bedst hans undersøgelser af svævende flyvning og viser tydeligt, hvordan trækfugle bruger vinden til langdistanceflyvning.

Hvor stor indflydelse føler du, at Leonardos skitser om luftfart har påvirket de første succesrige luftfartsmaskiner?

Leonardo havde travlt med sine kunstprojekter, hans talrige videnskabelige undersøgelser, og hans teknologiske udvikling, som han aldrig nåede at organisere og udgive sine opdagelser. Hans beskrivelser af fugles svæveflyvning og aerodynamik forblev i hans notesbøger generelt ukendte for andre, der senere udviklede flyvemaskiner. Leonardos Codex "On the Flight of Birds" blev udgivet i 1893 i Frankrig. Selvom flere mennesker eksperimenterede med svævefly og motordrevet flyvning på det tidspunkt, er det ikke tydeligt, at Leonardos arbejde med flyvende fugles aerodynamik nogensinde har påvirket disse mennesker. Wright-brødrene ser ud til at have lavet deres egen forskning om flyvning og ikke været påvirket af Leonardos. Først for ganske nylig er piloter af radiostyrede svævefly blevet interesseret i at bruge vindforskydning til at drive deres svævefly. Disse svæveflys ekstremt hurtige flyvning med over 500 miles i timen har for nylig fanget folks opmærksomhed og offentliggjort, hvor kraftfuldt dynamisk svæveflyvning kan være. Stort set alle moderne referencer til dynamisk skyhøjde nævner Lord Rayleighs beskrivelse fra 1883 og ikke Leonardos værk. Dette skyldes sandsynligvis, at nyere oversættelser af Leonardos notesbøger ofte udelader hans skitser af dynamisk svævning, og historikere er for det meste uvidende om, hvordan dynamiske flyvemønstre kan se ud. I mit eget tilfælde havde jeg været interesseret i flyveflyvning i mange år, studerede albatrossernes flugt, og let genkende, at Leonardos skitser og noter beskrev dynamisk svævning. For at fortælle andre om Leonardos opdagelse beskrev jeg hans observationer.

Er der andre områder af Leonardos interesser, som du gerne vil studere videre?

Jeg ville elske at studere Leonardos opdagelser om fugles svæveflyvning ved at gå tilbage i hans trin og prøve at observere og skitsere de fugle, han observerede og skitserede. Jeg vil gerne besøge Firenze, hvor han arbejdede i en årrække, udforskede de nærliggende bakker i Fiesole, og så fuglene flyve. Og selvfølgelig vil jeg gerne besøge Vinci i nærheden af ​​hvor han blev født, Milano, hvor han arbejdede, og Rom, hvor han skrev sin sidste notesbog, som indeholder fremragende skitser af dynamisk svævende flyvning og bedst beskriver det. Og selvfølgelig vil jeg gerne besøge de forskellige museer og biblioteker, der er dedikeret til Leonardo og hans arbejde og for at studere hans bemærkelsesværdige opdagelser yderligere.