Le rêve de Léonard de Vinci : voler
Le fait de voler n'avait rien de mystérieux pour Léonard de Vinci : en observant les oiseaux et en étudiant la composition de l'air, il est arrivé à la conclusion que la capacité de voler découle d'un simple processus mécanique.
Machines volantes
Léonard de Vinci a réalisé plusieurs études sur le vol au cours de sa vie, et les résultats de ses observations dans ce domaine figurent parmi ses travaux d'anticipation les plus originaux. Ils ne sont en effet pas spécifiquement liés aux influences du savoir traditionnel, alors même que des ingénieurs siennois inventaient, à la même époque, plusieurs engins volants tels que le parachute.
Léonard de Vinci était fasciné par l'idée de pouvoir transcrire les formes de la nature dans une machine qui permettrait à l'homme de voler. Il travaillait de façon méthodique, associant toujours observations, dessins, mesures et expérimentations. Voilà pourquoi ses maquettes de machines volantes ne sont pas le simple fruit d'une intuition romantique, mais le résultat d'un rigoureux travail de longue haleine, qui a débuté par des études pratiques mécaniques avant d'aboutir, au fil des ans, à la formulation d'une théorie globale sur le vol.
Études sur la résistance de l'air
Le fait de voler n'avait rien de mystérieux pour Léonard de Vinci : en observant les oiseaux et en étudiant la composition de l'air, il est arrivé à la conclusion que la capacité de voler découle d'un simple processus mécanique. L'une de ses premières découvertes concerne le fait que l'air peut être comprimé : si l'air peut supporter le poids d'un oiseau grâce à sa résistance, il doit aussi pouvoir supporter celui d'une machine volante.
On retrouve vers la même période une autre application de ce principe de résistance de l'air : la vis aérienne. La formulation de la force de propulsion d'une structure hélicoïdale repose sur l'idée que l'air peut se comporter comme un corps solide et qu'un autre corps peut donc le "visser". L'observation de certaines formes hélicoïdales naturelles telles que les graines de certains arbres qui tournent autour d'elles-mêmes lorsqu'elles tombent a sans aucun doute contribué à la conceptualisation de cette structure.
Ornithoptère (machine volante à ailes battantes)
Pendant ses années passées à Milan, Léonard de Vinci a principalement tenté de donner forme à une machine volante à ailes battantes, traduisant mécaniquement l'anatomie et la physiologie du vol des oiseaux.
Avec un cadre en roseau recouvert de tissu assurant à la fois résistance et légèreté, Léonard de Vinci est parvenu à réaliser une aile dont la structure ressemble vaguement à celle d'une chauve-souris. Il a réalisé par la suite plusieurs types d'ailes au cours de ses différentes études.
Leonardo da Vinci GalleriesNational Museum of Science and Technology Leonardo Da Vinci
Vol à voile
À partir de 1503, Léonard de Vinci a repris ses études sur le vol des oiseaux de manière plus systématique et en s'attachant davantage aux caractéristiques biologiques. Conscient de l'impossibilité de donner forme à ses théories sur le vol avec battement d'ailes, malgré leur exactitude, il s'est à nouveau inspiré de la nature pour inventer de nouvelles machines volantes qui seraient capables de planer en exploitant les courants ascendants, à l'instar des grands rapaces.
Aliante, particolare par Alberto Mario Soldatini e Vittorio SomenziNational Museum of Science and Technology Leonardo Da Vinci
En dépit de ces difficultés, ses études nous étonnent encore aujourd'hui par leur rigueur et leur ingéniosité visionnaire. Elles sont le symbole de la tentative utopique de comprendre les lois de la nature et de les concrétiser matériellement pour mieux les dominer.
Paracadute par Soldatini Alberto Mario, Somenzi VittorioNational Museum of Science and Technology Leonardo Da Vinci
Parachute
Sur un feuillet rempli d'études et d'annotations sur le vol mécanique, Léonard de Vinci a dessiné ce
parachute en forme de pyramide quadrangulaire, dont la base et la hauteur font environ sept mètres.
La surface du tissu est amidonnée pour la rendre imperméable à l'air. Ce dessin au trait rapide et efficace part du principe que l'air peut être comprimé, ce qui lui permet d'offrir une résistance et de supporter le poids d'un oiseau et, par conséquent, également celui d'une machine volante.
BEATING WINGNational Museum of Science and Technology Leonardo Da Vinci
Aile battante
Cette maquette préfigure la possibilité de faire supporter un poids à des ailes : elle est constituée d'une base supportant un levier et d'une aile reliée par un pivot.
L'aile, elle-même insérée dans une lourde planche reposant sur la base, est composée d'une structure de cannes recouvertes d'une toile imperméable.
Selon Léonard de Vinci, si la personne réalisant l'expérience parvenait à abaisser
suffisamment rapidement le long levier, l'aile attachée viendrait appuyer sur l'air et le comprimer, ce qui aurait pour effet de soulever la lourde planche, dont le poids équivaut à peu près à celui d'un homme.
AIR SCREWNational Museum of Science and Technology Leonardo Da Vinci
Vis aérienne
Cette étude d'une machine volante à aile tournante est un cas isolé dans l'immense corpus de l'artiste sur ce sujet, qui fait généralement référence à des études sur une machine à ailes battantes.
Léonard de Vinci a conçu une structure inspirée des formes hélicoïdales rencontrées dans la nature telles que les graines d'érable, qui peuvent voler sur de grandes distances en tournant sur elles-mêmes. C'est la première fois qu'une structure en forme de spirale,
utilisée depuis l'Antiquité dans le domaine de l'hydraulique, est appliquée au domaine aérien.
Meccanismo per il volo a vite e madrevite par Alberto Mario Soldatini e Vittorio SomenziNational Museum of Science and Technology Leonardo Da Vinci
Mécanisme de vol avec vis et boulon
Cette maquette représente l'étude d'un mécanisme complexe de propulsion des ailes battantes.
Il s'agit de l'un des nombreux systèmes que Léonard de Vinci a mis au point pour tenter de réduire les efforts du pilote en démultipliant l'effet de ses mouvements musculaires.
Navicella volante par Alberto Mario Soldatini e Vittorio SomenziNational Museum of Science and Technology Leonardo Da Vinci
Aéronef
Dotée d'une cabine de pilotage en forme d'embarcation, sorte de coquille dans laquelle le pilote peut se tenir debout ou assis, cette maquette d'aéronef constitue l'une des synthèses les plus fascinantes de toutes les études sur le vol.
Elle est également équipée d'une paire de grandes ailes, qui font penser à celles d'une chauve-souris, et d'une immense queue.
Rare à l'époque, la présence d'une queue vise probablement à assurer une meilleure stabilité en vol, en particulier au moment de l'atterrissage. Il est même possible qu'elle ait été conçue pour servir de gouvernail.
Navicella volanteNational Museum of Science and Technology Leonardo Da Vinci
Macchina volante con motore a balestra par Soldatini Alberto Mario, Somenzi VittorioNational Museum of Science and Technology Leonardo Da Vinci
Machine volante avec moteur à arbalète
Cette maquette représente l'étude d'une machine volante à ailes battantes actionnées par un moteur à arbalète. Elle est constituée d'une structure verticale sur laquelle sont montés deux dispositifs différents : un mécanisme composé de deux ailes articulées et un moteur à arbalète à la base.
Macchina volante con motore a balestra, particolare par Alberto Mario Soldatini e Vittorio SomenziNational Museum of Science and Technology Leonardo Da Vinci
Dans cette étude, le battement des ailes n'est pas provoqué par une énergie musculaire, mais par la distension du ressort d'une arbalète (ressort à lames) à l'aide d'une poignée.
Macchina volante ad ali battenti par Alberto Mario Soldatini e Vittorio SomenziNational Museum of Science and Technology Leonardo Da Vinci
Machine volante à ailes battantes
Cette maquette représente l'étude d'une machine volante à ailes battantes actionnées par une force musculaire. Elle est constituée d'une cage verticale sur laquelle sont montées deux ailes qui sont elles-mêmes reliées à un double système de poulies actionnées par deux supports pour les pieds.
Dans cette étude, l'une des dernières de Léonard de Vinci consacrées au vol "instrumental" ou mécanique, le battement des ailes est provoqué par le pilote, qui revêt la structure de la cage et glisse ses pieds dans les deux supports pour actionner les poulies.
Macchina volante ad ali battentiNational Museum of Science and Technology Leonardo Da Vinci
Struttura d’ala a inclinazione variabile par Alberto Mario Soldatini e Vittorio SomenziNational Museum of Science and Technology Leonardo Da Vinci
Structure d'aile à inclinaison variable
Dans cette étude détaillée, Léonard de Vinci a tenté de reproduire mécaniquement les articulations des ailes d'un oiseau au cours des différentes phases du vol.
Le battement de l'aile est provoqué en actionnant simultanément avec le pied l'étrier inséré entre les deux câbles principaux, et avec la main la poignée supérieure.
GLIDERNational Museum of Science and Technology Leonardo Da Vinci
Planeur
Cette maquette représente un planeur avec des ailes tendues au moyen de cordes et d'étais. Les ailes,
qui rappellent celles de la chauve-souris ou de l'oiseau, sont de grande envergure. Elles sont fixes au niveau de la partie la plus proche du pilote et mobiles à partir du milieu jusqu'aux extrémités.
Léonard de Vinci a trouvé cette solution après avoir étudié la structure des ailes des oiseaux et observé que
la partie interne de leurs ailes bouge plus lentement que la partie externe.
Mostra del Museo Nazionale della Scienza e della Tecnologia Leonardo da Vinci
Via San Vittore 21
Milano
www.museoscienza.org
