ФРОЛОВ К. В., ПАРХОМЕHКО А. А. РОЛЬ ЛЕОHАРДО ДА ВИHЧИ В РАЗВИТИИ МЕХАHИКИ

Современная механика как одна из фундаментальных наук нашего времени многим обязана своему гениальному предшественнику Леонардо да Винчи — изобретателю, экспериментатору, инженеру, одному из создателей классической механики. И не только научные основы механики связаны с именем гениального итальянца: даже одна из новейших технических наук - современное машиноведение, наука о машинах тоже в своих фундаментальных основах немало почерпнула из творческих и экспериментальных поисков неутомимого Леонардо.

    В возрасте 30 лет (в 1482 г.), покинув Флоренцию, где он родился и провел молодые годы, Леонардо да Винчи переезжает в Милан, где его зачисляют в состав коллегии инженеров миланского герцога. В этот наиболее плодотворный период жизни он выступает в роли военного инженера, гидротехника, умелого организатора придворных феерий, создателя многочисленных технических устройств, машин и сооружений. Эта творческая деятельность продолжалась впоследствии во Флоренции и Риме, а в последние годы жизни — во Франции. Важнейшим источником для изучения научных воззрений и творческой деятельности Леонардо служат его записные книжки и рукописи. В общей сложности это (по разным данным) от 5000 до 7000 листов различных текстов и заметок с многочисленными схемами, пояснениями и комментариями.

    Как ученый и инженер Леонардо обогатил проницательными наблюдениями почти все области науки своего времени, рассматривая тексты и заметки, эскизы и схемы как подготовительные наброски к созданию гигантской энциклопедии человеческих знаний.

Особое внимание Леонардо да Винчи уделял механике, называя ее "раем математических наук" и видя в ней главный ключ к тайнам мироздания. Он предпринял попытки экспериментально определить коэффициенты трения скольжения и качения, изучал сопротивление материалов, занимался гидравликой, созданием подшипников, проектированием механических передач и различных деталей машин. Зубчатые зацепления в эскизах и схемах Леонардо встречаются в весьма сложных разновидностях, начиная от цилиндрических зубчатых передач и кончая винтовыми колесами и глобоидным червяком. Он составил эскизы различных устройств для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и наоборот. Им были впервые сконструированы спиральные и конические зубчатые передачи; он изучал шарнирную цепь и другие механические устройства подобного рода.

    Многочисленные гидротехнические эксперименты, получившие разработку в виде новаторских проектов каналов, ирригационных систем и различных гидротехнических устройств, помогли Леонардо правильно описать равновесие жидкости в сообщающихся сосудах, предопределить ряд закономерностей гидромеханики. К миланскому периоду жизни относятся его заметки по строительной механике, в том числе по теории арок и сводов.

Постоянная увлеченность моделированием, страсть к экспериментам привели Леонардо к гениальным конструктивным догадкам, намного опережавшим эпоху. Таковы сделанные им наброски проектов, чертежи и схемы металлургических печей и прокатных станов, печатных, деревообрабатывающих, землеройных и других машин. У него есть даже удивительные для того времени эскизы подводной лодки и танка, а также разработанные после тщательного изучения полета птиц конструкции летательных аппаратов и парашюта.

Некоторые, не встречавшиеся ранее в описаниях механизмы и машины, впервые изображенные в зарисовках и эскизах Леонардо, могли отражать действительность того времени. Другие он мог внедрить в итальянское промышленное производство непосредственно через заинтересованных предпринимателей. Часто же принципиально верные изобретения не удавалось претворить в жизнь из-за недостатка мастерства, умения, нужных материалов. К ним, например, относятся центробежный насос, гидравлический пресс, огнестрельное нарезное оружие, пушка, заряжающаяся с казенной части.

Во всех конструкциях Леонардо да Винчи просматриваются настойчивые попытки облегчить и сократить ручной труд в производстве, постоянное стремление к максимальной машинизации технологических процессов.

Внимательный анализ работ Леонардо убеждает не только в его исключительных способностях конструктора и экспериментатора, но и в умении давать теоретические и практические обоснования своим разработкам. Конструирование сложных механизмов и машин привело Леонардо к необходимости развития теории передаточных механизмов. Он разрабатывает общие основы теории зубчатых передач, как плоских, так и пространственных, изучает вопросы кинематики передач с переменными скоростями вращения, работает над теорией передач с гибкими звеньями. И, наконец, он основательно решает сложные вопросы замены в подшипниках и опорах валов трения скольжения трением качения.

Творчество Леонардо да Винчи сыграло значительную роль в создании научных основ классической механики; оно создало важный исторический прецедент плодотворного соединения научной теории и практики.