Machiny wojenne Leonarda da Vinci
Spingarda
Charakter pisma na tym arkuszu jest typowy dla wczesnego okresu aktywności Leonarda. Odznacza się eleganckim duktem, wykorzystuje graficzne ozdoby, np. motywy kwiatowe. Jednak najważniejszy na karcie jest sam rysunek. Notatki dostarczają kilku wyjaśnień dotyczących szczegółów konstrukcji, ale sedno projektu spingardy zostało powierzone językowi wizualizacji. Już przed Leonardem niektórzy wybitni artyści-inżynierowie XV wieku zaczęli głośno mówić o intelektualnej naturze grafiki, a tym samym o naukowej wartości projektowanych za pomocą rysunków maszyn. Proces dowartościowania tej funkcji obrazu osiągnął apogeum za czasów Leonarda, co wyraźnie widać już w jego wczesnych rysunkach.
Leonardo da Vinci Owszem, w średniowieczu maszyny były od czasu do czasu tematem ilustracji, ale pokazywano je jedynie z zewnątrz, pozostając w ramach ikonograficznej konwencji. Niekiedy niezwykły charakter tych wyobrażeń wywoływał zdumienie i zachwyt, pozwalał przypisywać maszynom wręcz nadprzyrodzone właściwości. Jednak całkowicie pomijano informacje o konstrukcji, o skrytych wewnątrz urządzenia elementach, o powiązaniach między częściami. Rysunki nie mówiły nic albo mówiły bardzo niewiele o samej maszynie – być może dlatego, że ten rodzaj informacji był uważany za sekret zawodowy, a być może dlatego, że tak naprawdę liczyła się niezwykłość urządzenia, zwracająca uwagę niezależnie od możliwości jej zbudowania. Ilustracje Leonarda i komentarze umieszczone na tym arkuszu są czymś zupełnie innym: mają przede wszystkim informować o szczegółach konstrukcyjnych urządzenia i pokazywać zależności między elementami.
Dwa duże rysunki to ogólne ujęcia całej spingardy: na górnym przedstawiono ideę konstrukcyjną i główne elementy broni (działo, mechanizmy celowania, trójnożną podstawę itd.); niżej widać dach ochronny z kołami, umożliwiającymi przemieszczanie częściowo ukrytego uzbrojenia. Zwraca uwagę kilka oryginalnych pomysłów ilustracyjnych. Na dolnym dużym rysunku Leonardo naszkicował zwykły okrąg wokół osi, aby zaznaczyć koło. Ledwo widoczny kontur, ale wystarczający do wskazania sposobu przemieszczania mechanizmu. Dzięki temu możliwe jest odsłonięcie konstrukcji ukrytej w głębi, czyli ukazania sposobu mocowania osi do spingardy. W późniejszym okresie Leonardo wykonywał tego typu „przezroczyste” rysunki anatomiczne, próbując pokazać trójwymiarowe relacje pomiędzy poszczególnymi organami ludzkiego ciała. Wiele graficznych rozwiązań, początkowo przeznaczonych do opisu maszyn, zostało przeniesionych do badań w innych dziedzinach. Relacja pomiędzy dwoma głównymi rysunkami z tego arkusza zapowiada metodę graficznej prezentacji w studiach anatomicznych: ogólnemu obrazowi obiektu towarzyszy rysunek pokazujący, co skryte jest w głębi.
Największym i najważniejszym elementem konstrukcji jest z pewnością potężne działo. Ułożone zostało na bardzo mocnej i mobilnej drewnianej konstrukcji, która pozwala na skuteczne sterowanie kierunkiem oddawania strzału. Innowacją spingardy Leonarda była jej mobilność oraz możliwość celowania w różnych kierunkach bez konieczności przestawiania całego urządzenia czy trójnogu. Artylerzyści mogli zatem osadzić ją w dowolnym miejscu pola bitwy i jedynie przytwierdzić podstawę do podłoża. Zważywszy na fakt, że odrzut przy strzale z tak dużego działa był zapewne bardzo silny, podstawa musiała zostać mocno zakotwiczona za pomocą lin połączonych z wbitymi w ziemię klinami. Zamocowana w ten sposób konstrukcja była bardzo stabilna; samym działem jednak można było swobodnie sterować w płaszczyźnie poziomej i pionowej.
Leonardo nie tylko pomyślał o rozwiązaniach poprawiających i przyspieszających fazę celowania, ale także opracował system szybkiego ładowania pocisków bez konieczności ingerowania w wewnętrzne elementy działa. Kilka dodatkowych rysunków pokazuje detale tego genialnego rozwiązania. Do obsługi działa potrzeba co najmniej dwóch osób; jedna (albo i dwie, biorąc pod uwagę ciężar urządzenia) ma za zadanie ustawić broń i wycelować, druga zaś przygotowuje amunicję i ładuje ją do działa.
Celowanie spingardą jest możliwe dzięki dwóm prowadnicom: jednej ustawionej poziomo, a drugiej – pionowo. Działo można było ustawiać w tych dwóch płaszczyznach, co pozwalało uzyskiwać imponujący zasięg i precyzyjnie celować ogniem.
Spingarda według projektu Leonarda Jakkolwiek działo ma dużą zwrotność, oczywiście nie ogarnie całego pola bitwy. Można sobie wyobrazić, że w hipotetycznej walce trzeba użyć kilku dział, ostrzeliwujących główne cele wroga. Skomplikowany system ustawiania działa, który Leonardo opracował, znacznie upraszczał procedurę celowania, choć raczej nie pozwalał na precyzyjne niszczenie obiektów.
Działem można było sterować zarówno w pionie, jak i w poziomie. Poziomo można było je ustawiać, przestawiając całe łoże, w którym zostało umieszczone. Przesuwało się ono w lewo lub w prawo po zakrzywionej i nasmarowanej belce. Łukowata i śliska prowadnica umożliwiała płynną i lekką regulację poziomą ustawienia działa. Zakres tego ruchu wynosił od 20 do 30 stopni.
Sterowanie działem w płaszczyźnie pionowej było bardziej skomplikowane, a precyzyjność celowania była regulowana skokowo. Po to, aby wyregulować wysokość ognia, trzeba było unieść całą ciężką konstrukcję działa i podtrzymującego je łoża. Trójnóg podstawy, jak pamiętamy, był mocno przytwierdzony do podłoża. Ruchoma część służąca sterowaniu w pionie została przyczepiona do podstawy za pomocą przegubu, co znacznie ułatwiało poruszanie działem. Żeby podnieść je chociaż o kilka stopni, potrzeba było z całą pewnością więcej niż jednej osoby. Po osiągnięciu potrzebnej wysokości blokowano położenie za pomocą drewnianych lub metalowych sworzni, osadzanych w otworach łukowatych prowadnic. To ustawienie decydowało o zasięgu ognia i prawdopodobnie od niego zaczynano czynności przygotowawcze do strzelania. Kiedy już ustalono właściwą wysokość (a więc i zasięg) ognia, pozostało sterować działem w prawo lub w lewo, co wymagało znacznie mniejszego wysiłku.
Leonardo zaprojektował także pociski do spingardy. Miały one komorę detonacyjną, wypełnioną dwoma rodzajami prochu, a na wierzchu mocowano kulę. Gotowy pocisk ładowano w całości do działa, a po strzale można go było szybko zastąpić kolejnym, przygotowanym wcześniej nabojem. Artylerzyści mogli więc mieć w zapasie wiele pocisków, a szybkość prowadzonego ognia zwiększała funkcja ładowania działa od tyłu.
Projekt Leonarda jest ciekawy nie tylko ze względu na istotne usprawnienie czynności obsługi działa, ale również z tego powodu, że pokazuje różne warianty urządzenia. Sztywny trójnóg może mieć koła lub nie, działo może być odsłonięte lub skryte pod zadaszeniem, strzelać można metalowymi kulami albo drewnianymi pociskami zakończonymi grotem. Ilustracja odwzorowuje kolejny rysunek Leonarda z tej karty, na której widzimy dziwną drewnianą ramę. Jak zanotował obok Leonardo, to „metoda dopasowania belek w rusztowaniu, żeby się nie wyginały” [...]
Ten tekst jest fragmentem książki Domenico Laurenzy – „Maszyny Leonarda. Niezwykłe wynalazki i tajemnice rękopisów Leonarda da Vinci”:
Organki wojenne
Karta zawiera trzy różne projekty nowej wielostrzałowej broni palnej. Każdy z rysunków został przez Leonarda wykonany w innej perspektywie przestrzennej. To daje mniej uporządkowaną i usystematyzowaną konstrukcję strony, ale dynamizuje prezentację i podkreśla różnorodność projektów. Pozwala to uniknąć monotonnej sekwencji podobnych przedmiotów, jakie znajdujemy w pracach innych inżynierów, a nawet u samego Leonarda. Na górnym rysunku ledwie zakreślony okrąg sugeruje pozycję i rozmiar koła, pozwala też pokazać sposób jego mocowania.
Organki wojenne na rysunku Leonarda Na dolnych rysunkach zaznaczone są jedynie osie, co sugeruje umiejscowienie kół, za to większa uwaga poświęcona została systemowi sterowanej korbą śrubowej regulacji w pionie kąta ustawienia luf (tu też widać istotne różnice). Te trzy obrazy uzupełniają się wzajemnie, tworząc doskonały system wizualnego skrótu, który nie ogranicza specyfiki i wyjątkowości żadnego z tych projektów.
Nowatorski projekt broni, całkowicie awangardowy jak na tamte czasy, to z pewnością doskonały sposób na zaciekawienie ewentualnego klienta. Dla kogo zatem Leonardo mógł projektować te śmiercionośne urządzenia? Posiłkując się stylem zarówno rysunków, jak i notatek, badacze datują powstanie tej karty na okres spędzony we Florencji. W tamtym czasie, około 1480 roku, sytuacja polityczna na półwyspie nie była jeszcze dramatyczna. We Florencji dominującą postacią był Wawrzyniec Wspaniały, który dzięki umiejętnie utkanej sieci dyplomatycznych relacji okazał się jednym z najważniejszych gwarantów pokoju w tamtym, stosunkowo krótkim, okresie. Kiedy jednak doszło do krwawego spisku Pazzich przeciwko Medyceuszom, zaczęły się szerzyć napięcia i wrogość. Dlatego nawet we Florencji wojna zawsze była możliwa. Z tego powodu nad uzbrojeniem pracowali najwięksi florenccy inżynierowie, od Brunelleschiego do Michelozza, i nawet warsztat Verrocchia, w którym młody Leonardo praktykował, był także przystosowany do produkcji dział i broni. Zainteresowanie młodego Leonarda uzbrojeniem jest zatem całkowicie zrozumiałe.
Ale istnieje jednak jeszcze inne, być może bardziej przekonujące wyjaśnienie. Podobnie jak jego toskańscy koledzy, także Leonardo pragnął opuścić swą małą ojczyzny i pójść na służbę do jakiegoś potężnego księcia-wojownika. Taccola marzył o służeniu władcy Węgier, zaś Francesco di Giorgio Martini odnosił wielkie sukcesy, pracując w Urbino dla Federica da Montefeltro. Nie wiemy, czy Leonardo zdecydował się już na wyjazd do Mediolanu, gdy szykował ten kunsztowny rysunek nowego rodzaju broni. Natomiast jest pewne, że kiedy podjął decyzję o wyruszeniu w drogę, w swoim portfolio miał oryginalne projekty przygotowane z myślą o czasie wojny.
Rekonstrukcja organków wojennych według projektu Leonarda da Vinci (aut. Argan Giovenale, Museo nazionale della scienza e della tecnologia Leonardo da Vinci, Milano, CC BY-SA 4.0) Wielolufowe organki były bronią o pokaźnej sile ognia. Uważna analiza szczegółów projektu ujawnia złożony system zaopatrywania tej wielostrzałowej broni w proch i kule. Lufy mogły strzelać zarówno pojedynczo, jak i seryjnie, w zależności od potrzebnej formy ataku. Ich wachlarzowate ułożenie pozwalało na pokrycie ogniem pasa o dużej szerokości. Jednak po oddaniu strzału czy salwy obsługa potrzebowała dużo czasu na ponowne załadowanie wszystkich luf i zapewne nie było to wygodne, biorąc pod uwagę niewielką przestrzeń pozostawioną w środkowej części konstrukcji. Najbardziej interesującym aspektem projektu są jego właściwości dynamiczne. Dwa duże koła pozwalały na swobodne przemieszczanie i sterowanie urządzeniem w płaszczyźnie poziomej. Kąt pionowy ustawienia luf regulowało się dzięki pomysłowemu mechanizmowi ze śrubą ślimakową. Kręcąc korbą w tylnej części działka, można było płynnie regulować wysokość i zasięg salwy, w sposób przypominający współczesne rozwiązania. [...]
Ten tekst jest fragmentem książki Domenico Laurenzy – „Maszyny Leonarda. Niezwykłe wynalazki i tajemnice rękopisów Leonarda da Vinci”:
Wóz zbrojny
Dla Leonarda i jego epoki zarówno uzbrojony rydwan z obrotowymi kosami, jak i opancerzony pojazd z zestawem dział są przykładami wynalazków mających klasyczne korzenie, do których należy wracać, ponownie odkrywać i naśladować. W notatce dotyczącej rydwanu z kosami Leonardo wyraźnie wskazuje na starożytne źródła: „Te rydwany występowały w różnych odmianach […]”.
Wóz zbrojny na rysunku Leonarda da Vinci Postawa, jaką Leonardo i inni renesansowi artyści-inżynierowie prezentowali wobec świata klasycznego, nie ograniczała się wyłącznie do podziwu i naśladowania, bowiem twórcy chcieli dawne idee rozwijać i poszerzać. Pomysł uzbrojonego pojazdu, z osłoną przypominającą żółwią skorupę, powstał już w starożytności i znany też był w średniowieczu. Leonardo przyjął ogólne założenie i swobodnie je zmodyfikował i uściślił. Podobnie jak klasyczne malarstwo, rzeźba i architektura, także modele urządzeń nie tłumiły kreatywności renesansowych artystów-inżynierów, wręcz przeciwnie – stymulowały ich do dalszych poszukiwań.
Leonardo wymyślił oryginalną metodę napędzania tego pojazdu (za pomocą siły ludzi lub zwierząt) i zaprojektował zestaw dział, zamontowanych na obwodzie maszyny. Z graficznego punktu widzenia zarówno na rysunku uzbrojonego wozu, jak i rydwanu z ostrzami, znajdujemy się w połowie drogi pomiędzy czysto techniczną prezentacją maszyny a dramatyczną sceną pokazującą bojową misję urządzenia. W rysunkach zaopatrzonego w osłony i uzbrojenie pojazdu Leonardo ukazał wnętrze i wygląd zewnętrzny wozu bojowego oraz jego „anatomię”. Na rysunku po lewej znalazły się informacje o mechanizmie systemu napędowego. Typ rysunku, który definiuje te elementy, jest jednak tylko odrobinę dokładniejszy niż zwykły szkic, podczas gdy rysunek po prawej ukazuje nie tylko kompletny pojazd, ale też jego działanie w akcji na polu bitewnym, łącznie z unoszącą się za nim chmurą dymu z wystrzałów i kurzu. Podobną dynamikę widzieliśmy na rysunku szturmowego rydwanu. Również tam rysunki szczegółów zostały przedstawione w wyraźnych, skupionych na mechanice obrazach. Jednak w odniesieniu do sylwetek ludzkiej i zwierzęcej artysta sięga po pełną dramatyzmu prezentację: koń ma uniesioną głowę, zaś jeździec obrócony jest do tyłu, jakby wyczuwał niebezpieczeństwo. Te ruchy w pełni wyrażają bitewne podniecenie i po raz kolejny wykraczają poza prozaiczność rysunku technicznego.
Ten zaprojektowany przez Leonarda pojazd bywa nazywany często „czołgiem” i traktowany jest niemal jako prototyp tego typu wozu bojowego, ale trudno uznać tę nazwę za trafną, gdyż mamy raczej do czynienia z mobilnym zestawem artyleryjskim czy rodzajem uzbrojonego transportera opancerzonego. Stąd propozycja nazwania tej konstrukcji „wozem zbrojnym”.
Leonardo zapisał: „Będę robił uzbrojone pojazdy, bezpieczne i niezniszczalne, które będą podjeżdżać blisko wroga i żaden oddział wojska nie będzie na tyle duży, aby był w stanie je powstrzymać. Zaś piechota będzie mogła podążać za tymi wozami względnie bezpiecznie, nie napotykając oporu”. Miejmy świadomość, że temu pojazdowi byłoby dość ciężko poruszać się po polach bitewnych. Za tym projektem stała raczej intencja zaskoczenia i przerażenia przeciwnika niż siania spustoszenia na polu bitwy. Teoretycznie ośmiu mężczyzn miało wprawiać wóz w ruch, kierować nim i ładować działka.
Koncepcja wozu bojowego zakładała, że miał poruszać się dzięki systemowi dźwigni i kół zębatych. Jednak siła niezbędna do wprawienia w ruch konstrukcji z pewnością przekracza ludzkie możliwości. Z tego powodu brane było pod uwagę wykorzystanie koni albo wołów, choć sam pomysł przetrzymywania zwierząt w tak niewielkiej i zamkniętej przestrzeni jest nierealny.
Rekonstrukcja wozu zbrojnego według projektu Leonarda da Vinci (aut. Argan Giovenale, Museo nazionale della scienza e della tecnologia Leonardo da Vinci, Milano, CC BY-SA 4.0) Wóz zbrojny (taką nazwę proponujemy ze względu na wyposażenie pojazdu w broń i z powodu zaprojektowania elementów drewnianego opancerzenia, a więc jakby zbroi) bez wątpienia jest typem wozu bojowego lub kołowego transportera opancerzonego. Pracował w bardzo prosty sposób: obsługa przestawiała główne dźwignie i koła zaczynały się kręcić. Uruchomiony na idealnie równym podłożu pojazd pewnie mógłby aię przemieszczać. Największą trudnością byłoby jednak wprawienie maszyny w ruch: dysproporcja pomiędzy niewielką ilością dostarczanej energii a całkowitą wagą konstrukcji jest tu ogromna. Pojazd był tak wysoki, że prawdopodobnie załoga potrzebowałaby drabin, aby wejść na górny pokład, wykorzystywany do obserwacji, sygnalizacji planowanych manewrów oraz działań artyleryjskich. Dzięki dużej liczbie dział możliwy był ostrzał w zasięgu 360 stopni.
