Tra sogno e invenzione

Le macchine per volare di Leonardo al Museo Leonardiano di Vinci

Da Museo Leonardiano di Vinci

Museo Leonardiano di Vinci

Leonardo da Vinci, Codici di Francia, Ms B f. 79 rMuseo Leonardiano di Vinci

Volare, sogno di un’intera vita

Dai primi progetti giovanili agli studi sulla dinamica dei fluidi, Leonardo da Vinci non smise mai di cercare un modo per consentire all'uomo di volare.

Montalbano MontalbanoMuseo Leonardiano di Vinci

Chi ha provato il volo camminerà guardando il cielo, perché là è stato e là vuole tornare.

Queste parole riassumono perfettamente la fascinazione di Leonardo nei confronti del volo, sogno che non lo abbandonerà mai per tutta la durata della sua vita.

Leonardo da Vinci, Codice Atlantico f 0844rMuseo Galileo - Istituto e Museo di Storia della Scienza

Leonardo cominciò ad occuparsi del volo durante il primo soggiorno milanese quando, spinto da giovanile entusiasmo, si dedicò alla progettazione di macchine volanti ad ala battente capaci di imitare la struttura e il movimento propulsivo delle ali di un volatile.

Leonardo da Vinci, Codice sul volo degli uccelli, f.11 v, Dalla collezione di: Museo Leonardiano di Vinci
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Leonardo da Vinci, Codice Atlantico, f. 860 r, Dalla collezione di: Museo Leonardiano di Vinci
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Uccelli in volo di Nasser AkababMuseo Leonardiano di Vinci

Tornato a Firenze nei primi anni del ‘500, si dedicò all'osservazione degli uccelli studiandone le tecniche di volo e la struttura corporea.

Leonardo da Vinci, Codice sul volo degli uccelli, f.8 rMuseo Leonardiano di Vinci

e comprese così che, essendo l'uomo incapace di produrre l'energia sufficiente per muovere le ali, il volo ad ala battente o meccanico non era realizzabile.

Leonardo da Vinci, Codici di Francia, Ms B f. 88 vMuseo Leonardiano di Vinci

Leonardo da Vinci, Codice di Madrid I f 64rMuseo Galileo - Istituto e Museo di Storia della Scienza

Si orientò, dunque, verso il volo a vela o librato in cui la propulsione viene completamente affidata alle correnti aeree.

Nascono così l'apparecchio ad ala a delta, simile al moderno deltaplano, che vola sfruttando le correnti d'aria ascensionali

e la sfera volante, che si lascia trasportare secondo la direzione del vento.

Volo librato, Dalla collezione di: Museo Leonardiano di Vinci
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Volo librato Video del Museo Leonardiano di Vinci

Sezione Macchine per il volo_Allestimento degli anni '80Museo Leonardiano di Vinci

Le storiche macchine per volare del Museo Leonardiano

In Italia gli anni Venti e Trenta del Novecento furono caratterizzati da un diffuso entusiasmo per le conquiste dell’aeronautica e, più in generale, per le nuove avventurose frontiere della tecnica. Nel 1929 si tenne a Firenze la 1°Esposizione Nazionale di Storia della Scienza, organizzata per iniziativa dell’appena fondato Istituto e Museo di Storia della Scienza. Fu in questa occasione che l’Istituto Tecnico Industriale “Leonardo da Vinci” realizzò alcuni modelli di componenti di macchine volanti tratte dai manoscritti di Leonardo. Alcuni di questi, insieme ad altri modelli pervenuti dal Ministero dell’Aeronautica, furono donati nel 1938 alla Biblioteca Leonardiana di Vinci e confluirono poi nella collezione del Museo Vinciano, inaugurato nel 1953. Lo Studio di ala battente, il particolare di ala meccanica e la macchina volante, ancora oggi esposti al museo sono dunque tra i modelli leonardiani più antichi, ricostruiti in quegli anni per la prima volta.

Studi sul VoloMuseo Leonardiano di Vinci

Museo Leonardiano
Galleria del Castello dei Conti Guidi
Sezione Studi sul Volo

Studio di ala battenteMuseo Leonardiano di Vinci

STUDIO DI ALA BATTENTE

Modello da: Leonardo da Vinci, Codice Atlantico, f. 844r
Realizzazione: Istituto Tecnico Industriale “Leonardo da Vinci”, Firenze, 1929

Si tratta di un'ala meccanica che imita l'anatomia e il funzionamento delle ali degli uccelli. Leonardo, infatti, nella prima fase della sua riflessione sul volo, immagina macchine volanti ad ala battente capaci di imitare il movimento delle ali di un volatile.
L'ala è formata da quattro segmenti suddivisi in più sezioni mobili e snodabili, connesse tra di loro mediante molle piatte. Le articolazioni sono collegate per mezzo di tiranti e, tramite un sistema a biella connesso con una manovella, si aziona un’asta che permette all’ala di muoversi e di assumere posizioni intermedie per fendere o per comprimere più facilmente l'aria. Contemporaneamente il filo al quale sono connessi i tiranti, scorrendo su di una carrucola, produce la flessione e la distensione delle articolazioni che, grazie alle molle applicate alle giunture, possono distendersi e ritornare automaticamente nella posizione iniziale.
Nell’idea di Leonardo l'ala avrebbe dovuto avere un rivestimento simile alla membrana che ricopre le ali del pipistrello o le pinne del pesce rondine.

Macchina volanteMuseo Galileo - Istituto e Museo di Storia della Scienza

MACCHINA VOLANTE

Modello da: Leonardo da Vinci, Manoscritto B, f. 74v
Progetto e realizzazione: Scuola di Costruzioni ed Esperienze Aeronautiche, Guidonia, 1938

Il modello riproduce una macchina volante ad ali battenti ideata da Leonardo alla fine degli anni ‘80 del ‘400, e rientra nella sua prima fase di riflessione sul volo, caratterizzata da progetti che prevedono l'utilizzo della sola forza umana per azionare congegni in grado di riprodurre il battito alare.

Il pilota di questa macchina si posiziona e si assicura con una cinghia sulla piattaforma rettangolare alla quale sono collegati i complessi meccanismi che guidano il movimento alare.

Spingendo con i piedi sulle staffe, aziona un sistema di corde e carrucole che fa alzare ed abbassare le ali. Lo stesso movimento consente automaticamente la flessione e una piccola rotazione delle stesse ali in modo che la superficie alare si presenti di taglio durante l'alzata, per fendere più facilmente l'aria, di piatto durante l'abbassata, per meglio comprimerla.

Per agevolare la distensione delle ali, alle giunture delle sezioni sono applicate delle molle che le fanno ritornare automaticamente nella posizione iniziale.

Grande ala articolataMuseo Leonardiano di Vinci

GRANDE ALA ARTICOLATA

Modello da: Leonardo da Vinci, Codice Atlantico, f. 846v
Progetto: Fausto Colombo, 1983
Realizzazione: Giovanni Sacchi per IBM Italia, 1983

L’enorme ala articolata appesa al centro della Galleria del museo è tratta da alcuni disegni del Codice Atlantico che non consentono tuttavia un’ interpretazione completa della macchina. Questo progetto testimonia una fase di studio in cui Leonardo cerca di combinare il volo a vela con ampie componenti mobili controllate dalla forza umana tramite un sistema di tiranti. Abbandonato lo studio del volo ad ala battente, Leonardo sperimenta dunque quello a vela e progetta una macchina che fonde insieme i due sistemi e che, simile ad un aliante, poteva sfruttare le correnti aeree.

Le ali della macchina, simili nella forma a quelle dei pipistrelli e dei grandi volatili, sono costituite da sottili nervature di canna tenute insieme da corde. Imitando l’anatomia di quelle degli uccelli, i settori interni delle ali sono fissi e rigidi per sostenere il peso, mentre quelli esterni sono mobili e flessibili e hanno il compito di dare la direzione.

Al centro del dispositivo il pilota, sostenuto da una imbracatura in posizione verticale, con il suo peso garantisce il bilanciamento della macchina e, attraverso un semplice sistema di tiranti e carrucole, decide la direzione del volo.

Vite aereaMuseo Galileo - Istituto e Museo di Storia della Scienza

VITE AEREA

Modello da: Leonardo da Vinci, Manoscritto B, f. 83v
Progetto e realizzazione: Scuola di Costruzioni ed Esperienze Aeronautiche, Guidonia, 1938

La vite aerea è uno dei progetti più conosciuti di Leonardo, a lungo interpretata come una prima anticipazione del moderno elicottero.
La vite è costituita da una tela di lino a forma di spirale disposta intorno ad un albero verticale, innestato su una piattaforma circolare.

Correndo su quest’ultima e spingendo delle barre orizzontali collegate all’albero centrale, alcuni uomini possono azionare la vite.
Questo progetto si colloca nell'ambito degli studi sulle caratteristiche fisiche e chimiche dell'aria: Leonardo giunge alla conclusione che essa sia comprimibile e abbia un suo spessore materiale e ritiene pertanto che un dispositivo a forma di vite, ruotato velocemente, possa sollevarsi in volo avvitandosi nello spessore dell'aria esattamente come una comune vite in un altro materiale.

Sfera volanteMuseo Leonardiano di Vinci

SFERA VOLANTE

Modello da: Leonardo da Vinci, Codice di Madrid, I, f. 64r
Progetto: Dipartimento di Meccanica e Tecnologie Industriali, Università di Firenze, 2010

Leonardo disegnò un curioso apparecchio che avrebbe permesso all'uomo di librarsi in aria, sospinto dalla forza del vento.
Si tratta di una sfera ottenuta dall'intersezione di tre circonferenze concentriche aventi lo stesso diametro realizzata utilizzando canne e stoffa leggera.

Sfera volante - particolareMuseo Galileo - Istituto e Museo di Storia della Scienza

Al centro, una serie di anelli mobili di diversa grandezza formano una sospensione cardanica simile a quella utilizzata per tenere in piano le bussole nautiche. Il progetto prevedeva che il pilota fosse collocato in piedi, all'interno della circonferenza più piccola, libero di ruotare in tutte le direzioni. La macchina, che Leonardo chiamò “ventola”, doveva essere collocata sopra un monte in modo che, spinta dal vento, si lasciasse trasportare secondo la direzione delle correnti d'aria.
Il pilota, nonostante i movimenti della sfera, avrebbe dovuto restare sempre in piedi, ovvero in posizione verticale rispetto al suolo.

Apparecchio ad ala a deltaMuseo Leonardiano di Vinci

APPARECCHIO AD ALA A DELTA

Modello da: Leonardo da Vinci, Codice di Madrid I, f. 64r
Progetto: Dipartimento di Meccanica e Tecnologie Industriali, Università di Firenze, 2010

L'apparecchio ad ala a delta riproduce uno dei progetti più originali di Leonardo sul volo a vela o volo librato, frutto di ripetute e attente osservazioni sul volo degli uccelli. Lo scienziato disegna un'ala che, sfruttando le correnti ascensionali dell'aria, avrebbe permesso all'apparecchio di volare.
La macchina, in parte simile al moderno deltaplano, è dotata di una vela di forma triangolare, fissata su una struttura a croce e tenuta in tensione da una bordura metallica su cui è cucito il tessuto.

Al di sotto della vela il pilota, probabilmente seduto su di un sellino, corregge la direzione del volo mediante un timone e un pedale collegati alla vela per mezzo di corde. Con il timone manovra le corde per inclinare l’ala verso l’alto o verso il basso, con il pedale invece può flettere l’ala a destra e a sinistra.

Inclinometro, Dalla collezione di: Museo Leonardiano di Vinci
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INCLINOMETRO

Modello da: Leonardo da Vinci, Codice Atlantico, f. 1058r Progetto e realizzazione: IBM Italia, 1952

Nella progettazione di macchine volanti, Leonardo tiene conto non solo della forza dei muscoli del pilota, impiegata per ottenere la battuta alare, ma anche della sua destrezza nelle manovre di equilibrio e di direzione. Progetta dunque l'Inclinometro, strumento di bordo impiegato per la navigazione aerea, con cui il pilota era in grado di controllare la posizione della macchina volante rispetto al suolo e qundi di mantenere il giusto equilibrio e l'inclinazione necessaria durante le manovre di virata. Il modello è formato da una base circolare sormontata da una campana di vetro all'interno della quale è appeso un piccolo pendolo. La centralità del pendolo durante il volo indicava al pilota la giusta posizione orizzontale della macchina volante rispetto al suolo, mentre la campana serviva invece per evitare che il pendolo subisse alterazioni provocate da colpi di vento.

IgrometroMuseo Leonardiano di Vinci

IGROMETRO
Modello da: Leonardo da Vinci, Codice Atlantico, f. 30v
Progetto e realizzazione: IBM Italia, 1952

Per misurare l'umidità dell'aria, cioè la quantità di vapore acqueo contenuta nell'atmosfera, Leonardo ideò un igrometro a forma di bilancia a due piatti.
Per utilizzare lo strumento si pongono da un lato della bambagia, sostanza igroscopica (che assorbe l'acqua), sull'altro della cera (materiale impermeabile) di peso identico.
Quando l’aria è secca la bilancia resta in equilibrio mentre, con l'aumento dell'umidità, si inclina sempre di più dal lato del materiale igroscopico. Il batuffolo di bambagia, infatti, assorbendo l'acqua contenuta nell'aria, si appesantisce mentre la cera conserva il suo stesso peso.
Sarà il filo di piombo, situato al centro del dispositivo, ad indicare di quanto l'asta che collega i due piatti si è inclinata segnando su di essa la variazione dell'umidità atmosferica.

Anemometro a lamelleMuseo Leonardiano di Vinci

ANEMOMETRO A LAMELLE

Modello da: Leonardo da Vinci, Codice Atlantico, f. 675r
Progetto e realizzazione: IBM Italia, 1952

Leonardo, fortemente interessato a individuare le condizioni atmosferiche più adatte al volo librato, progettò uno strumento in grado di misurare la velocità del vento.
Il modello è costituito da una semplice struttura a forma di quarto di cerchio dotata di una lamella pendula e di un arco graduato.
Spinta dal vento, la lamella devia dalla sua posizione verticale di riposo secondo un angolo proporzionale alla forza del vento stesso, misurabile sull'arco graduato.
Nelle note apposte al disegno, Leonardo evidenzia la necessità di affiancare a questo strumento un orologio per calcolare quanta strada può essere percorsa sospinti dalle correnti aeree in un determinato intervallo di tempo.

Studi sul voloMuseo Leonardiano di Vinci

Il volo di Zoroastro. Storia o leggenda?

"Piglierà il primo volo il grande uccello sopra del dosso del suo magno Cecero, empiendo l’universo di stupore, empiendo di sua fama tutte le scritture e gloria eterna al nido dove nacque."

Veduta dal Monte Ceceri, Fiesole di SailkoMuseo Leonardiano di Vinci

La leggenda vuole che Tommaso Masini, detto Zoroastro, imbracato su una delle macchine progettate dal Vinciano, sia riuscito a planare per un migliaio di metri per poi atterrare rovinosamente. Che si tratti di verità o di leggenda, oggi l’aeroporto di Firenze si trova proprio nella località di Peretola, ‘nido’ dove nacque il coraggioso Zoroastro.

Grande ala articolataMuseo Leonardiano di Vinci

Targa commemorativa di Tommaso Masini di SailkoMuseo Leonardiano di Vinci

Una descrizione di Tommaso Masini si trova nei Ritratti di Scipione Ammirato (1531-1600).

The Battle of Four Horsemen (Battle of Anghiari) (c. 1657 - 1666) di Gérard EdelinckThe Museum of Fine Arts, Houston

Dopo aver accompagnato Leonardo alla corte di Ludovico il Moro a Milano nel 1482, Zoroastro tornò a Firenze con il suo maestro e verso il 1505 lavorò come preparatore di colori per la realizzazione della "Battaglia di Anghiari" nel Salone dei Cinquecento di Palazzo Vecchio.

Ringraziamenti: tutti i partner multimediali
In alcuni casi, la storia potrebbe essere stata realizzata da una terza parte indipendente; pertanto, potrebbe non sempre rappresentare la politica delle istituzioni (elencate di seguito) che hanno fornito i contenuti.
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