Воображение полета: от чертежа к утопии

Идея полёта возникла задолго до появления технических экспериментов. Её первые формы существовали в виде наблюдений и фантазий. Человек, следя за полётом птиц, видел в небе недоступную ему свободу и стремился понять закономерности этого движения. На ранних этапах полёт воспринимался не как инженерная задача, а как символическое стремление выйти за пределы человеческой природы.

В эпоху позднего Средневековья и раннего Возрождения представления о мире начинают стремительно меняться. Природа рассматривается как рациональная структура, подчиняющаяся законам механики, а человек — как существо, способное постичь эти законы и использовать их. Именно в этот период формируются первые представления о полёте как об инженерном проекте, а не как о мифе. Полёт начинает рассматриваться как потенциальное достижение человеческого разума.

Параллельно развивается традиция изучения пропорций и анатомии. Художники и инженеры анализируют строение тела, стремясь понять, почему человек не может летать и какие изменения или механизмы необходимы, чтобы приблизить тело к телу птицы. Возникает мысль о том, что природу можно воспроизвести, а её принципы — повторить в конструкции. Так появляется первая научная модель стремления к полёту: человек пытается превратить наблюдение в конструкцию, а мечту — в схему. На этом этапе полёт существует исключительно на бумаге — в чертежах, схемах, трактатах. Бумага становится пространством, где тело может обрести крылья, а механика — подчинить себе воздух. Именно в этот момент рождается фундаментальная идея: если понять природу полёта, то его можно воспроизвести. Эта мысль становится отправной точкой для последующих столетий экспериментов.

Леонардо да Винчи (1452-1519), который явно не видел ничего нелепого в возможности человеческого полёта, провёл обширные наблюдения за полётом птиц и спроектировал ряд орнитоптеров (машин с машущим крылом), приводимых в движение человеком, с крыльями в форме летучей мыши.

Убежденный в своей правоте, он начал разрабатывать аппарат, приводимый в движение только силой мышц человека, и позволяющий ему парить в воздухе как птица. Существует множество рисунков такого "ornitotteri", придуманных Леонардо. Одни из них изображают лежащего человека, который собирается взлететь с помощью механизмов, присоединенных к крыльям; другие - движение вперед при помощи более совершенной системы винтов и шкива. Есть и рисунки человека, расположенного вертикально в летательном корабле, на педали которого он нажимал руками и ногами.

Леонардо изучал анатомию птичьего крыла, учитывая функции и распределение его перьев.

Наблюдая за полетом птицы, ученый заметил, что она по-разному машет крыльями, когда зависает в воздухе, летит вперед или приземляется. Его интересовали также перепончатые крылья летучих мышей. На основе этих наблюдений Леонардо сконструировал огромные крылья, предназначенные не только для поднятия человека в воздух, но и удержания его в полете, благодаря элеронам и шарнирам. Он собирался имитировать воздушную акробатику птиц, их способность беречь энергию в полете и точно приземляться.

До конца XV столетия Леонардо был убежден, что сможет осуществить проект механического полета. Однако его беспокоило то обстоятельство, что возможности мышц человека ограничены. Поэтому он собирался вместо энергии мускулов использовать механизм лука, который обеспечивал бы движение вперед. Впрочем, лук не решал проблем автономности в полете, возникающих при быстром раскручивании пружины.

Самые ранние примеры летающих машин взяты из одного из двух источников. Первые - это вымышленные источники, такие как мифы или эпосы, а вторые - это исследовательские зарисовки великих мыслителей своего времени, таких как Леонардо да Винчи.