Hoewel bekend is dat Leonardo da Vinci (1452-1519) vogelvlucht heeft bestudeerd, weinig mensen beseffen dat hij de eerste was die vliegmanoeuvres documenteerde, nu dynamisch stijgen genoemd. Vogels gebruiken deze manoeuvres om energie uit windschering te halen voor een aanhoudende vlucht. Een recent artikel gepubliceerd in Notes and Records onderzoekt Leonardo's vroege beschrijving van dynamisch stijgen, wat een van zijn belangrijkste aerodynamische ontdekkingen is. Dit dateert van vóór, met bijna 400 jaar, de eerste algemeen aanvaarde verklaring van de fysica van deze stijgende techniek door Lord Rayleigh in 1883. We spraken met de auteur, Professor dr. Philip Richardson.

Hoe raakte je geïnteresseerd in Leonardo da Vinci?

Ik zag voor het eerst zwevende albatrossen tijdens een oceanografische cruise naar de Zuid-Atlantische Oceaan. Toen we Kaapstad verlieten en het schip recht tegen de wind in stoomde tot 15 knopen wind, Ik zag een zwervende albatros die van achteren kwam, ons inhalen en dan evenwijdig aan ons schip vliegen. Op geen enkel moment klapperde de vogel met zijn vleugels. Ik werd nieuwsgierig hoe een vogel zo recht tegen de wind in kon vliegen. Uiteindelijk ontdekte ik dat de albatros de toename van de windsnelheid in combinatie met hoogte boven het oceaanoppervlak of windschering gebruikte in wat dynamisch stijgen wordt genoemd. Ik vroeg me af wie dynamisch zweven voor het eerst had ontdekt en geïnteresseerd raakte in de vroege geschiedenis ervan. Ik wist dat Leonardo vogels had bestudeerd die in de wind zweefden en besloot zijn notitieboekjes te lezen om te zien wat hij had ontdekt. Het bleek dat hij meer dan 500 jaar geleden de dynamische zweeftechniek van landvogels had geschetst en beschreven. De meeste wetenschappers geloven dat Lord Rayleigh de eerste was die beschreef hoe een vogel energie kon krijgen van windschering om te zweven, maar Leonardo lijkt deze ontdekking veel eerder te hebben gedaan.

Hoe raakte Leonardo geïnteresseerd in luchtvaart?

Leonardo werkte voor het eerst met modellen van vliegende apparaten in de werkplaats van Andrea del Verrocchio in Florence, zoals beschreven door Domenico Laurenza in zijn boek "Leonardo on Flight". Verschillende constructies zoals gigantische vogels en gevleugelde draken die op kabels "vlogen" werden gecreëerd om het publiek van theaterproducties te verbazen. Leonardo was ook geïnteresseerd in vogels, bestuderen hoe vogels met hun vleugels klapperden, hoe ze hun vlucht beheersten met hun vleugels en staart, en hoe ze in de wind konden vliegen zonder met hun vleugels te klapperen. Dit lijkt hem ertoe te hebben gebracht te proberen een door mensen aangedreven vliegmachine met klapperende vleugels te bouwen. die we nu een ornithopter noemen. Hij bestudeerde de kracht van mensen en probeerde erachter te komen hoe de vleugels van een ornithopter aangedreven konden worden met behulp van iemands kracht en mechanische hefboomwerking. Hij tekende en ontwierp ook zweefvliegtuigen. Veel werkende modellen van deze apparaten zijn inmiddels gebouwd en te zien in musea en boeken.

Leonardo observeerde vliegende vogels in de heuvels bij Fiesole buiten Florence, zoals beschreven in zijn "Codex on the Flight of Birds" rond 1505. Zijn schetsen van vliegende vogels staan ​​in verschillende notitieboekjes, waar hij hun vluchtpatronen zorgvuldig beschreef. Nadat hij zich realiseerde hoe moeilijk het voor een mens zou zijn om een ​​ornithopter aan te drijven, hij lijkt zich te concentreren op de details van zwevende vogels om te ontdekken hoe ze vlogen zonder met hun vleugels te klapperen. Hoewel hij deze informatie waarschijnlijk wilde gebruiken om een ​​vliegmachine aan te drijven, er is geen bewijs dat hij daarin is geslaagd. Het laatste notitieboekje dat hij begon, "Manuscript E" (circa 1513-1515), het beste vat zijn studies van zwevende vluchten samen en laat duidelijk zien hoe trekvogels de wind gebruiken voor het vliegen over lange afstanden.

Hoeveel impact hebben volgens jou de schetsen van Leonardo over de luchtvaart de eerste succesvolle luchtvaartmachines?

Leonardo was bezig met zijn kunstprojecten, zijn talrijke wetenschappelijke studies, en zijn technologische ontwikkelingen dat hij er nooit toe kwam zijn ontdekkingen te organiseren en te publiceren. Zijn beschrijvingen van vliegende vogels en aerodynamica bleven in zijn notitieboekjes over het algemeen onbekend voor anderen die later vliegmachines ontwikkelden. Leonardo's Codex "On the Flight of Birds" werd in 1893 in Frankrijk gepubliceerd. Hoewel verschillende mensen in die tijd experimenteerden met zweefvliegtuigen en gemotoriseerde vluchten, is het niet duidelijk dat Leonardo's werk aan de aerodynamica van vliegende vogels deze mensen ooit heeft beïnvloed. De gebroeders Wright lijken hun eigen onderzoek naar vluchten te hebben gedaan en zijn niet beïnvloed door Leonardo's. Pas vrij recent zijn piloten van radiografisch bestuurbare zweefvliegtuigen geïnteresseerd geraakt in het gebruik van windschering om hun zweefvliegtuigen aan te drijven. De extreem snelle vlucht van deze zweefvliegtuigen met meer dan 500 mijl per uur heeft onlangs de aandacht van mensen getrokken en heeft bekendgemaakt hoe krachtig dynamisch zweven kan zijn. Vrijwel alle moderne verwijzingen naar dynamisch zweven noemen de beschrijving van Lord Rayleigh uit 1883 en niet het werk van Leonardo. Dit komt waarschijnlijk omdat recente vertalingen van Leonardo's notitieboekjes vaak zijn schetsen van dynamisch zweven weglaten, en historici zijn zich meestal niet bewust van hoe dynamische, stijgende vluchtpatronen eruit zouden kunnen zien. In mijn eigen geval was ik al vele jaren geïnteresseerd in zweefvliegen, bestudeerde de vlucht van albatrossen, en gemakkelijk te herkennen dat Leonardo's schetsen en notities dynamisch stijgen beschreven. Om anderen op de hoogte te stellen van Leonardo's ontdekking heb ik zijn observaties beschreven.

Zijn er nog andere interessegebieden van Leonardo, die je verder zou willen studeren?

Ik zou graag Leonardo's ontdekkingen over het vliegen van vogels bestuderen door op zijn stappen terug te keren en te proberen de vogels die hij observeerde en schetste te observeren en te schetsen. Ik zou graag Florence willen bezoeken waar hij een aantal jaren heeft gewerkt, verkende de nabijgelegen heuvels van Fiesole, en vogels zien vliegen. En natuurlijk zou ik Vinci willen bezoeken in de buurt van waar hij werd geboren, Milaan waar hij werkte, en Rome waar hij zijn laatste notitieboekje schreef, die uitstekende schetsen van dynamische stijgende vlucht bevat en deze het beste beschrijft. En natuurlijk wil ik graag de verschillende musea en bibliotheken bezoeken die aan Leonardo en zijn werk zijn gewijd en zijn opmerkelijke ontdekkingen verder bestuderen.