XI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Боевая повозка Леонардо да Винчи
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Уже не первый год я увлекаюсь темой военной техники, очень люблю посещать выставки военной техники, поэтому при выборе темы для написания работы передо мной практически не было каких-либо сомнений в том, что моя работа обязательно будет именно по этой теме.
В прошлом году, когда я изучал материал при подготовке работы по теме «Первые экспериментальные танки России», в одной из энциклопедий мне попались на глаза рисунки и чертежи танка или, как называл его сам изобретать, боевой повозки Леонардо да Винчи, я просто не мог остаться равнодушен к таким чертежам, ведь танки начали проектировать и строить только в начале ХХ века, а чертеж боевой повозки был датирован 1485 годом.
Да и само определение «танка» к изобретению да Винчи стали применять уже в современном мире, так во времена изобретателя даже не существовало такого понятия, оно появилось только в прошлом столетии.
Имя Леонардо да Винчи было мне знакомо давно из множества телевизионных передач и познавательных мультфильмов именно как великого изобретателя, но я и не мог предположить, что человек, который родился в далеком 1452 году, смог спроектировать машину, которые человечество будет производить только пять столетий спустя.
Я был просто поражен дальновидностью его технической мысли, поэтому решил более внимательно и тщательно
Цель работы: изучить рисунки и чертежи боевой повозки Леонардо да Винчи и создать свой макет боевой повозки, визуально похожий на изобретение Леонарда да Винчи из Лего-конструктора.
При написании данной работы я ставлю перед собой следующие задачи:
1. Узнать, кто такой Леонардо да Винчи и почему он был так увлечен изобретением «военной техники»;
2. Внимательно рассмотреть и изучить чертежи боевой повозки;
3. Постараться разобраться в «задумке» изобретателя;
4. Провести анализ преимуществ и недостатков изобретения;
5. Узнать какие идеи смогли быть использованы в дальнейшем в танкостроении;
6. Создать макет боевой повозки из деталей Лего-конструктора.
1.Основная часть. Боевая повозка Леонардо да Винчи
1.1. Леонардо да Винчи
Великий итальянский художник и изобретатель эпохи Возрождения Леонардо да Винчи родился 15 апреля 1452 года в маленькой деревне, расположенной недалеко от городка Винчи. Он был сыном богатого нотариуса Пьеро, который отдал Леонардо в ученики тосканскому художнику. За время обучения у наставника сын Пьеро постиг не только искусство живописи и скульптуры. Молодой Леонардо изучил гуманитарные и технические науки, мастерство выделки кожи, основы работы с металлом и химическими реактивами. Все эти знания пригодились да Винчи в жизни.
Леонардо получил подтверждение квалификации мастера в возрасте двадцати лет. Собственная мастерская появилась у Леонардо в 1476 году в возрасте 24 лет.
В 1482 году да Винчи был отправлен в Милан, где его зачислили в придворный штат в качестве инженера. Его работодателя интересовали приспособления оборонительного характера и устройства для увеселения двора. У да Винчи появилась возможность развить талант архитектора и способности механика. Его изобретения оказались на порядок лучше тех, что предлагали современники. Инженер пробыл в Милане около семнадцати лет. За это время Леонардо написал одни из самых знаменитых картин, создал рисунок «Витрувианский человек», расписал стену монастыря композицией «Тайная вечеря», сделал ряд анатомических набросков и чертежей аппаратов.
Именно к этому периоду жизни изобретателя и относятся чертежи заинтересовавшей меня боевой повозки.
Леонардо да Винчи ратовал за гуманизм и мирное использование науки, но зарабатывал на жизнь инженерным делом. Большую часть своей жизни итальянец посвятил инженерным и архитектурным проектам. Его изобретения имели как военный, так и мирный характер. Леонардо известен, как разработчик прототипов танка, летательного аппарата, самодвижущейся повозки, прожектора, катапульты, велосипеда, парашюта, мобильного моста, пулемета. Некоторые чертежи изобретателя до сих пор остаются загадкой для исследователей.
Удивительный факт, что одна из главных военных разработок Леонардо да Винчи - средневековая торпеда, которая по задумке гения вкручивалась в обшивку корабля и разрывала ее, сегодня служит в самых миролюбивых целях на кухне, в качестве штопора.
1.2. Боевая повозка
Итак, теперь вернемся к рассмотрению чертежей «танка» Леонардо да Винчи.
На рисунке изобретателя все принципиальные решения для создания танка – привод внутри машины, орудия, броня, даже башня.
По его замыслу, бронированная повозка была рассчитана на восемь человек. Танк должен был быть сооружён из деревянных и металлических частей. Механизм, посредством которого осуществлялось движение, состоял из четырёх колёс, зубчатых шестерен и рукояток. Экипаж должен был приводить ее в движение с помощью рычагов и двух приводов. По периметру круглой конструкции располагались небольшие пушечки, всего тридцать шесть штук. Так что угол обстрела у танка Леонардо – 360 градусов. Сверху людей защищал шатер из деревянных планок, был предусмотрен и еще один нижний ряд планок – непосредственно вокруг платформы с приводом. Наверху располагалась башенка, из которой можно было вести наблюдение за тем, что происходит вокруг. Конструкция была довольно высокой – чтобы подняться в башенку, необходима лестница. Внутри корпуса предположительно размещались лестницы для подъема на верхнюю смотровую башню и некие механизмы для привода всей этой конструкции в движение.
Если внимательно посмотреть на рисунок Леонардо, где изображена тележка танка без верхнего шатра, то можно увидеть, что такая тележка не может катиться в принципе (Приложение А рис.1, 2). Привод заставит передние и задние колеса вращаться в разные стороны. Как считают многие исследователи (и я с ними полностью согласен), такой мастер, как Леонардо, не мог совершить подобной ошибки. Это пример намеренной ошибки, он специально «зашифровал» чертеж – ведь это была военная машина, а как мы уже знаем Леонардо да Винчи был противником войн.
В некотором смысле эта конструкция представляет собою скорее смесь осадного орудия и русского «Гуляй-город» с деревянными щитами на колесах и с амбразурами для стрельбы из щелей или даже можно сравнить его с сухопутным кораблем, тем не менее, ее принято называть это именно «танком». Для этого у этого сооружения имеется все необходимое: колеса для перемещения на местности, закрытый со всех сторон корпус с броней из дерева (возможно даже с обшивкой из металлических листов) для защиты экипажа, смотровые щели и многочисленные пушки, через которые возможно вести огонь по неприятелю по всему периметру. Действительно, в полной мере походит на танк.
Корпус имел коническую форму с прорезями в нижней части в виде амбразур для орудий. В средней части отверстия в броне имели форму иллюминаторов и служили уже смотровыми щелями для более точного прицеливания. Также для этих целей служили круглые отверстия в верхней башенке, которые скорее всего предполагалось использовать для наблюдения за местностью.
К сожалению, идея Леонардо вряд ли могла бы найти практическое применение – перемещать такую тяжелую повозку с помощью мускульной силы сидящих внутри людей практически невозможно. Если она и могла катиться, то лишь по идеально ровной дороге. Вряд ли поле боя в то время (да и сейчас) отвечало этим требованиям. Технологии XV века просто не позволяли воплотить эту конструкторскую идею. И прежде всего, в распоряжении Леонардо не было двигателя, способного катить такую повозку. Впрячь в нее лошадей – лишить придуманную технику главного преимущества – неуязвимости. На поле боя подобная машина должна была бы быть неповоротливой, тихоходной и не маневренной, что делало её легкой добычей без должного охранения.
Скорее всего, танк мог предназначаться более для запугивания противника, нежели как серьёзное орудие поражения.
Из-за отсутствия должного мощного движителя идея не только не получила широкого распространения, но и нет никаких достоверных сведений, которые свидетельствовали бы о том, что этот «танк» был создан хотя бы в одном экземпляре, не говоря уже об испытаниях в боевых условиях. Тем не менее, сама идея пережила время и впоследствии воплотилась в бронированных механических монстрах XX века.
Одним словом, идея гениального художника Эпохи Возрождения скорее так и осталась этаким курьезом из копилки изобретений великого мастера. И хотя эта идея так и не нашла своего применения в свое время, но осталась по достоинству оценена уже нашими современниками. Остается только добавить, что до нас это изобретение дошло в виде оригинала чертежа этого «танка» Леонардо да Винчи, сохранившегося в музее Милана.
Энтузиасты из США, провели эксперимент и воплотили изобретение да Винчи в жизнь: так как деревянная конструкция могла не выдержать веса всего танка, они воспроизвели его из стального каркаса и использовали современные металлические подшипники.
В ходе реконструкции боевых действий танк был выявлен еще один значительный недостаток - уровень шума при стрельбе, который достигал 120децибел, то есть он мог сделать глухим во время стрельбы того, кто находился внутри танка.
В целом конструкция танка оказалась успешной, ведь он двигался, стрелял и защищал солдат внутри танка.
1.3. Танк Леонардо да Винчи и современные танки
Вероятно, можно считать Леонардо да Винчи изобретателем прототипа танка.
Осадные башни были известны еще с Античности. Кроме того, в те же времена существовала римская тяжелая деревянная повозка, закрытая со всех сторон деревянными щитами, внутри которой располагался таран. Под прикрытием деревянных стенок, которые обычно покрывали смоченными в воде шкурами, легионеры мог ли подобраться к воротам осажденного города вплотную, чтобы разбить их.
Но Леонардо изобрел не новую осадную башню или повозку, которую толкали снаружи, а покрытую броней машину, которая могла бы действовать на полях сражений автономно, без внешнего привода. Так что он создал нечто принципиально новое. Эта машина должна была сеять панику в рядах противника, тогда как сами воины оставались защищенными от вражеских пуль (Приложение Б, рис.3).
Что касается воплощения задумки о машине, неуязвимой на полях войны, то боеспособные танки были созданы только в начале XX века с появлением двигателя внутреннего сгорания. Но даже с новым мощным двигателем это получилось не сразу. Первые попытки создать бронированную машину выявили недостаток колесного транспорта – броневики на колесах не могли передвигаться по территориям, перепаханным взрывами, иссеченным линиями окопов. А на полях Первой мировой войны, чтобы переломить ход сражений, требовались именно боевые машины-вездеходы. Нужен был какой-то иной способ перемещения. Прежде всего, броневая машина должна была уметь преодолевать окопы, а не застревать в них.
Реальным лидером создания бронированной машины на гусеничном ходу оказалась Великобритания, которая начала проводить испытания бронированной машины на гусеничном ходу в 1914 году, использовав для этого американский трактор «Холт».
Однако при подготовке своей предыдущей работы я узнал, что инженер В.Д. Менделеев – сын знаменитого химика Д.И. Менделеева, за три года до испытаний Великобритании представил в российское военное ведомство проект вездеходной бронированной машины на гусеничном ходу, оснащенной артиллерийским и пулеметным вооружением, однако проект не был реализован, но можно с уверенностью сказать, что первая идея гусеничных танков принадлежит российским изобретателям.
Инженеры Великобритании не оставляли попыток создания «наземного корабля». В сентябре 1915 года появился прототип, получивший название «Маленький Вилли», а затем, в следующем году, инженеры Триттон и Вильсон создали новую машину – «Большого Вилли», и в этот раз ходовые испытания прошли успешно. После чего британская промышленность получила заказ на производство первых ста бронированных машин. Из соображений секретности в документации они значились как резервуары для воды (по-английски tank), в итоге это название прижилось.
Параллельно разработкой и производством танков занималась Франция. 15 сентября 1916 года, когда английские танки уже сражались на Сомме, французские только еще проходили испытания на полигоне, в бою их применили лишь через семь месяцев, в апреле 1917 года.
Что же касается России, то в августе 1914 года инженер-конструктор Александр Пороховщиков, работавший мастером на машиностроительном заводе «Руссо-Балт» в Риге, предложил проект боевой гусеничной машины. Так что нередко Пороховщикова называют изобретателем современного танка, его конструкцию танка я так же внимательно изучил в своей прошлой работе. В июне 1915 года Пороховщиков испытал свою машину. Во время испытаний ее скорость достигала 25 км/час. Такой скоростью не обладали ни английские, ни французские первые танки. Позже Пороховщиков усовершенствовал свою машину, сделав ее колесно-гусеничной: по дорогам она двигалась на колесах, а по пересеченной местности – на гусеницах. Это опережало танкостроение того времени на несколько лет. Пороховщиков сделал корпус своего детища водонепроницаемым, чтобы тот мог преодолевать водные преграды. Одним словом, у него были замечательная машина на бумаге и опытный образец в металле. Однако его проект так и не стал никогда боевой машиной, но бытует мнение, что его чертежи легли в основу английского танка Мk 1 и французского Renault FT-17, ставшего самым массовым в первой мировой войне .
С того времени постоянно менялись и совершенствовались конструкции танков, а также – тактика их применения. Уже с середины XX века танки применялись почти во всех вооруженных конфликтах. Без военной необходимости и накопленного ранее опыта в создании гусеничного хода, малогабаритных мощных двигателей внутреннего сгорания, подходящего вооружения и относительно легкой и прочной стальной брони было бы невозможно не только создание этого вида оружия, но и возникновение самой идеи боевой гусеничной машины. Кроме того, оснащение армии необходимым количеством танков возможно только при определенном уровне развития промышленности, прежде всего тяжелого машиностроения.
В наше время бронетанковые войска являются основной ударной силой сухопутных войск.
1.4. Практическая часть. Создание макета боевой повозки Леонардо да Винчи из деталей Лего-конструктора
Для наглядности проекта я решил самостоятельно создать макет боевой повозки Леонардо да Винчи. В первую очередь, необходимо определить материал, из которого будет изготовлен макет. Мною рассматривались следующие варианты: картон, пластилин, металлический конструктор, дерево и Лего-конструктор. Картон и пластилин мне показались слишком банальными и не интересными. Навыков работы с деревом у меня практически нет, поэтому этот материал тоже не подходил. Осталось выбрать между металлическим конструктором и Лего-конструктором.
Так как я очень люблю собирать модели из Лего-конструктора и дома у меня скопилось очень много различных деталей из различных наборов, поэтому при определении цели работы по созданию макета мною был выбран такой материал как Лего-конструктор.
Цель: Создание макета боевой повозки Леонардо да Винчи из деталей Лего-конструктора.
Оборудование: детали из различных наборов Лего-конструктора, имеющиеся у меня дома.
Я часто фантазирую, какие новые конструкции можно создать из уже имеющихся деталей, поэтому для работы было решено использовать те детали, которые уже есть у меня в наличии и приобретать дополнительные детали мне не понадобилось.
Как мы знаем, модели из Лего-конструктора не полностью повторяют изображения, а скорее делают некую «пиксельную» его копию, поэтому для меня было важно показать именно «образ» танка да Винчи.
Ход работы:
1. Детально изучил строение модели (Приложение Г. рис. 5)
2. С помощью сети интернет нашел изображения танка да Винчи из Лего-конструктора (Приложение Д рис.6)
3. Внимательно изучил детали, которые имеются у меня дома из наборов Лего-конструктора, выбрал наиболее подходящие, определил количество деталей (Приложение Е фото 1)
4. Из представленных деталей собрал модель, отвечающую основным требованиям: круговое расположение деталей, конусообразная форма, имитация орудий за счет деталей, предназначенных для креплений, четыре колеса.
В итоге у меня получилась модель, визуально похожая на изображения боевой повозки да Винчи (Приложение Е фото 1,2,3,4).
Заключение
Итак, спустя четыреста лет после изобретения Леонардо да Винчи военные наконец получили машину, устрашающую врага и защищающую воинов от вражеского оружия.
Вот только Леонардо да Винчи искал оружие, которое не столько помогало бы кому-то победить, а прекратило бы войны навсегда. Войну он называл «самым зверским сумасшествием».
При написании данной работы, я узнал, что Леонардо да Винчи был не только скульптором и великим художником, гуманистом, но и гениальным инженером-изобретателем, изучил чертеж его изобретения - боевой повозки.
При изучении чертежей, я понял, что боевую повозку Леонардо да Винчи вряд ли можно назвать прототипом современного танка, но техническая мысль изобретателя опережала свое время на несколько столетий вперед. В какой-то момент я даже подумал, а не был ли да Винчи путешественником во времени и не мог ли попытаться воспроизвести в своем времени идеи «подсмотренные» им в будущем...
С помощью деталей Лего-конструктора я создал свой макет боевой повозки Леонарда да Винчи.
Вряд ли чертежи Леонардо да Винчи оказали какое-либо влияние на развитие танкостроения, современные танки представляют собой мощные боевые машины массой в несколько десятков тонн, вооруженные пушкой калибра 105—125 мм и несколькими пулеметами, имеющие дифференцированную толщину брони 200 мм и более. Они способны развивать по шоссе скорость свыше 60 км/ч, передвигаться в условиях бездорожья, преодолевать различные препятствия и водные преграды и совершенно не похожи на чертежи да Винчи.
Однако, по моему мнению, возникновение такого рода высокотехнологичных машин невозможно без накопленного человечеством опыта: создание мощных двигателей, высоко проходимых гусеничных движителей, прочных металлов, более совершенных видов оружия и т.д.
Знания, которые я получил, могут мне пригодиться, как на уроках окружающего мира в начальной школе, так и на уроках истории, литературы. По результатам моей работы, я поделился с одноклассниками интересными фактами о жизни таких замечательных людей как Леонардо да Винчи и его изобретением – боевая повозка, чем очень их удивил.
Литература
1. Леонардо да Винчи. О науке и искусстве / Габриэль Сеайль. - Москва: Издательство АСТ, 352 с.
2. Шнурков Виктор. Боевая мощь СССР / Виктор Шнурков. - Москва: Эксмо, 2017. - 344 с.
3. Танки / В.А. Бакурский. - Тула: РОСМЭН, 2019 - 94 с.
4. Большая энциклопедия военной техники / Ю.М. Школьник. - Ростов н/Д: Владис, 2018 - 128 с.
5. О науке / Леонардо да Винчи, пер. Зубов В. - Т8 Издательские технологии, 2020 - 134 с.
6. Википедия. Свободная энциклопедия. [Электронный ресурс]. Режим доступа - https://ru.wikipedia.org/wiki/
Приложение А
Рис. 1 Зарисовки танка да Винчи
Рис. 2 Зарисовки танка да Винчи
Приложение Б
Рис.3 Основные элементы боевой повозки
Приложение В
Рис. 4 Эскиз боевой повозки в цвете
Приложение Г
Рис. 5 Детальный обзор конструкции боевой повозки
Приложение Д
Рис 6. Танк да Винчи из конструктора Лего (из сети Интернет)
Приложение Е
|
Фото 1. Набор используемых деталей |
Фото 2. Получившаяся модель |
|
Фото 3. Получившаяся модель. Вид сверху. |
Фото 4. Получившаяся модель. Вид сбоку. |