Leonardo da Vinci, come molti sapranno, ha gettato le basi per la realizzazione del sogno umano più antico: imparare a volare. Partiamo dal principio:

Ci sono moltissime leggende riguardo presunti uomini che avrebbero tentato il volo, leggende che mostrano contemporaneamente fascino e paura verso questo “nuovo mondo”. Chi non conosce, per esempio, la leggenda di Icaro:

Icaro e Dedalo
Dedalo costruì delle ali di cera per poter fuggire dal labirinto del re Minosse. Credits: wikipedia.org

Per scappare dal labirinto del re Minosse, Dedalo costruì delle ali con delle penne e le attaccò ai loro corpi con la cera. Malgrado gli avvertimenti del padre di non volare troppo alto, Icaro si fece prendere dall’ebbrezza del volo e si avvicinò troppo al sole (nella mitologia era conosciuto come Febo); il calore fuse la cera, facendolo cadere nel mare dove morì.

Lanterne cinesi
Considerato come il primo pallone ad aria calda: è stato probabilmente inventato nel III secolo a.C.
Credits: wikimedia.org

Non circolano unicamente miti e leggende, ma abbiamo anche dei veri e propri “precursori” del mondo aeronautico, come le ormai famose “lanterne cinesi”: considerati come i primi palloni ad aria calda, furono sviluppate all’inizio del III secolo a.C. come palloni di segnalazione o, si rivendica, come primi esempi di palloni frenati spia per uso bellico. In alternativa, il nome potrebbe derivare dalla somiglianza della lanterna con il cappello con il quale Kongming veniva tradizionalmente raffigurato.

L’INGEGNERIA DEL VOLO

Leonardo da Vinci, tuttavia, fu il primo ad affrontare con criterio scientifico la problematica del volo. Per i suoi studi si è concentrato principalmente sull’uomo: ossia fa convergere i suoi progetti sui campi dell’anatomia e della meccanica (cioè lo studio dei pesi e del movimento). Leonardo da un lato studia la struttura anatomica del corpo umano, le sue proporzioni, dall’altro studia il comportamento dei pesi, le caratteristiche dinamiche e cinematiche del movimento.

IL VOLO DEGLI INSETTI

Libellula Leonardo da Vinci
Leonardo studiò approfonditamente le creature volanti. Credits: blogspot.com

Mai come in questo periodo, Leonardo da Vinci si mostra molto dedito allo studio della zoologia, passando ore e ore della sua giornata a prendere appunti in base alla sua osservazione delle tecniche di volo degli uccelli; cominciò ad esaminare attentamente ogni tipo di animale volante come pipistrelli o anche libellule. Tutto ciò che avesse possibilità di volo naturale attirava la sua attenzione.

Ciò che lui cercava di escogitare era un complesso sistema meccanico per sfruttare al massimo le potenzialità dinamiche del corpo del pilota, che dovrà sviluppare forza non solo con le braccia, ma anche con i piedi e con la testa. Non c’è, tuttavia, alcun sistema per direzionare questa macchina: si tratta di un pilota “cieco”, la cui unica mansione è sviluppare forza per battere le ali con una velocità sufficiente a sollevarsi in volo. Bisogna specificare una cosa: di Leonardo da Vinci non abbiamo alcun tipo di diario, tutto ciò che abbiamo di lui è una raccolta di riflessioni improntate maggiormente sulle sue osservazioni del mondo animale.

Codice Atlantico f.1051v
Leonardo non brillava per la sua precisione, il suo obiettivo era mettere per iscritto le sue riflessioni. Credits: blogspot.com

Come si può notare, per esempio, sulla pagina del Codice Atlantico f. 1051v, sono abbozzati degli insetti senza alcun tipo di ritratto: ovviamente ciò vuol dire che Leonardo voleva solo fissare una sua riflessione, a cui si riferisce anche la nota scritta che egli sovrappone al disegno principale. Dopo anni di osservazioni e risoluzione di problemi, arrivò finalmente alla progettazione del primo prototipo di ala meccanica. Esaminiamo le 4 componenti principali:

L’ALA MECCANICA

Parte A e parte B
Parte A e parte B. Sistema automatico per ripiegare su se stessa l’ala meccanica. La leva mette in movimento i meccanismi che producono il movimento e la rotazione dei supporti per le ali.

Leonardo stesso descrive chiaramente il funzionamento del dispositivo, indicando con le lettere A e B i punti in cui l’ala meccanica dovrà flettersi. Il comportamento del profilo alare di questa macchina serve per ripiegare un’ala meccanica: infatti azionando il meccanismo motore, il punto A dovrà scendere verso il basso, mentre il B in senso contrario. La somma di questi movimenti darà al movimento alare un comportamento molto simile a quello animale.

Parte C
Parte C. Funzionamento del meccanismo motore.

Nel modello di studio per l’ala meccanica la parte fondamentale è quella del meccanismo propulsore. È uno strumento complesso e Leonardo stesso, mentre lo disegna, ha dei ripensamenti; lo si può notare dal tratteggio nello schizzo in alto a destra (Rivedere pagina del Codice Atlantico f. 1051v allegata sopra) dove cancella una soluzione tecnica ritenuta sbagliata. Nella configurazione finale sarà presente una doppia vite senza fine che, azionata da una leva, mette in movimento l’intero profilo.

Parte D
Parte D. Una sequenza dinamica del movimento ottenuto.

Il movimento finale dell’ala generato dal continuo movimento della leva è a imitazione della natura. Il profilo alare, infatti, avrà un comportamento molto simile al battere d’ali di un animale, dove le estremità compiono una traiettoria più lunga e diversa dall’attacco dell’ala al corpo, richiudendosi quasi su se stesse.

Nei prossimi articoli esamineremo: l’ala battente, la vite aerea e, alla fine, arriveremo alla vera e propria macchina volante. Appuntamento alla prossima settimana.

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