Leonardo da Vinci, typický představitel renesance, je oslavován pro svůj přínos v oblasti umění, vědy a techniky. Da Vinciho návrhy dalece předběhly jeho dobu a dodnes nepřestávají vědce i laiky uchvacovat a inspirovat.
Mezi jeho mnoha koncepčními náčrty byl i raný plán zařízení podobného vrtulníku. Vědci nedávno sestrojili funkční model podle da Vinciho plánů a pokusili se s ním vzlítnout. Pojďme se na tento pozoruhodný úspěch podívat. Ve videu dokonce uvidíme, jak se da Vinciho staletí starý návrh skutečně vznesl do vzduchu:
Da Vinciho návrh vrtulníku funguje!
Leonardo da Vinci byl fascinován létáním, což ho vedlo k vytvoření koncepce celé řady létajících strojů, včetně toho, který se dnes běžně označuje jako "da Vinciho vrtulník". Konstrukce vrtulníku se vyznačuje centrálním rotujícím rotorem a mechanismem pro vytváření vztlaku. Je jen dalším důkazem da Vinciho vizionářského chápání aerodynamiky.
Moderní vědci a inženýři, které zaujala da Vinciho vynalézavost, se chopili úkolu uvést jeho koncepci vrtulníku do života. Spojením historických znalostí, pečlivého výzkumu a vyspělé technologie se rozhodli jeho návrh přesně zrekonstruovat.
Výsledkem byl funkční model, který zůstal věrný původním náčrtům a zároveň zahrnoval současné technické znalosti. A toho se chopil v roce 2020 tým studentů inženýrství. Zjistili, že šroubový systém lze s četnými úpravami přidat do moderního dronu, který by skutečně mohl létat.
Úžasný let: Okamžik pravdy
Mezi Leonardovými nápady, včetně celého kodexu o létání, koncept vrtulníku ikonický. Je jasným příkladem vznášejícího se zařízení, a to 400 let předtím, než se taková plavidla začala vůbec skutečně objevovat. Nejedná se v pravém smyslu slova o vrtulník tak, jak jej známe, poháněný plochými rotorovými listy, které fungují jako křídla letadla. Leonardo navrhl šroubovitou vertikální lopatku spirálovitě se otáčející kolem své středové osy, která vypadá podobně jako molekula DNA. Pokud se podaří otáčet šroub dostatečně rychle, aby vytlačil vzduch o větší hmotnosti, než má loď sama, plavidlo opravdu stoupá. A tohoto konceptu se drželi i moderní konstruktéři.
Po pečlivé montáži a přísném testování nastal pro repliku da Vinciho vrtulníku okamžik pravdy. S velkým očekáváním vědci zahájili otáčení rotoru, a jak se zvyšovala rychlost, vrtulník se ladně odlepil od země. Vzduch se naplnil kolektivním dechem, když přihlížející viděli, jak se staletí stará konstrukce vznesla do vzduchu. Byla to ohromující pocta da Vinciho vizi a důkaz jeho hlubokého porozumění mechanice letu.
Renesanční idea potřebovala moderní technologie
I když konstrukce da Vinciho zařízení byla v jádru správná, k tomu, aby vynález vzlétl, byly potřeba moderní technologie. Zejména moderní materiály potřebné ke konstrukci lehkého a odolného listu. Šroubovici popsal umělec jako šroub vyrobený z plátna, jehož póry byly ucpány škrobem, ale chyběla mu trvalá hnací síla, protože jej poháněli lidé točící klikou. Člověk by nebyl schopen trvale vyvinout tak velkou sílu, která by stroj ve vzduchu udržela… Leonardo si toho byl vědom, a proto vymyslel pružinu, kterou navíjejí otáčející se kliky. Tím dochází k nahromadění energie, která se pak můře uvolnit při rychlém odvíjení a roztočit rotor šroubu. Tedy zpět k dronu…
Studenti se pro svůj nápad s dronem rozhodli vytisknout tvary křídel na 3D tiskárně. Díky tomu, spolu se simulací mechaniky tekutin, odhalili, že konkrétní konstrukce šroubů poskytují lepší tah směrem vzhůru. Navrhli oproti da Vinciho návrhu relativně úzký šroub s rychle stoupající lopatkou, a kromě toho zmodernizovali i konstrukci a materiály lopatek. Použili polymerovou fólie známou jako Dacron a pro další součástky pak lehký hliník. Jako bonus pak stroj opatřili drobnými wolframovými závažími zavěšenými na ramenech z uhlíkových vláken.
Pro zkušební let pak inženýři nahradili vrtule dronu červenými plastovými šroubovými lopatkami vyrobenými rovněž podle da Vinciho návrhu. A ono to skutečně fungovalo!
Úspěšný let repliky da Vinciho vrtulníku přinesl cenné poznatky o vizionářské mysli renesančního génia. Ukázala da Vinciho pozoruhodné porozumění aerodynamice a mechanickým principům, a to i v době bez moderních technologií. Demonstrace posílila představu, že da Vinciho nápady zdaleka nebyly pouhými uměleckými náčrty, ale vědeckým zkoumáním v oblasti techniky a inovací.
Zdroje: www.iflscience.com, scienceinfo.net, www.tudelft.nl
