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Leonardo da Vinci

Un aspetto poco noto del multiforme genio

INGEGNERE MILITARE:

Questo mortaio disegnato da Leonardo
verrà costruito in USA nel 1800

INVENTÓ ANCHE LE ARMI DEL FUTURO

Leonardo da Vinci, professione: genio. Come altrimenti definire chi eccelse nell'arte, ma fu anche grande matematico, fisico, ingegnere e architetto, studioso di geometria, di ottica, di statica e dinamica, di idraulica, di botanica, di zoologia, di anatomia, di biologia, sperimentatore mai pago di esperienze? Si può affermare che su Leonardo si sono svolti più studi che su qualsiasi altra personalità del periodo rinascimentale, e non a caso, dato che il grande vinciano rappresenta senza dubbio la sintesi più completa di quell'anelito al sapere che nobilita l'uomo e gli permette di vivere con passione l'avventura senza fine della conoscenza. Eppure c'è un'attività di Leonardo da Vinci su cui gran parte dei testi storici "glissa", quando addirittura non la ignora del tutto. Ci riferiamo ad un'attività molto specialistica: vogliamo parlarvi di messer Leonardo, di Piero da Vinci, progettista e studioso di armi. Proprio così: l'artista sublime, le cui opere richiamano visitatori al Louvre, come alla Pinacoteca di Monaco, o a quella Vaticana, come a Santa Maria delle Grazie a Milano, l'uomo della Vergine delle Rocce, del Cenacolo e della Gioconda, si dedicò anche allo studio di quegli strumenti che servono a fare la guerra, da lui stessa peraltro definita "bestialissima pazzia".
Non scandalizziamoci di questo: oggigiorno tutto quello che ha a che vedere con la guerra suscita reazioni negative; non scordiamo che Leonardo da Vinci visse in un'epoca in cui la guerra era invece un evento assolutamente normale, tanto più nella situazione politica tutt'altro che stabile dell'Italia a cavallo tra il XV e il XVI secolo. Mentre la Repubblica Veneta voleva un progetto di fortificazioni contro una possibile invasione turca del Friuli, il Duca Valentino cercava di costituire, non certo con la forza della persuasione, il suo regno in Romagna. E poco dopo a Firenze, per combattere l'acerrima nemica, la città di Pisa, si progettava addirittura una deviazione delle acque dell'Arno. Non abbiamo fatto che tre esempi di situazioni politicamente aggrovigliate, da risolversi con la forza delle armi, in cui Leonardo si trovò ad aver parte nel progettare fortificazioni ed armamenti. E allora, dicevamo sopra, non scandalizziamoci: Leonardo da Vinci visse in un'epoca storica in cui la guerra era uno dei normali strumenti della politica e in genere della gestione del potere. E Leonardo era attratto da tutta la realtà che lo circondava, conscio peraltro del fatto che il vero scienziato non arriva mai ad un punto definitivo nel suo lavoro.
 

L'interesse del grande vinciano non si indirizzò comunque verso le tattiche e le manovre del campo di battaglia, ma piuttosto verso la progettazione e la tecnologia delle strutture militari e degli armamenti, ossia verso i settori più ricchi di problematiche scientifiche: perché, ad esempio, un proiettile sparato da un cannone non è solo un oggetto pesante che arriva con violenza sul campo avversario, ma è soprattutto, visto con l'occhio dello scienziato, un corpo che si muove in un fluido (l'aria), sottoposto ad una serie di forze (la spinta dell'esplosione, la gravità, l'attrito dell'aria), percorrendo una determinata traiettoria (parabola). Non a caso abbiamo preso come primo esempio il proiettile di artiglieria. Infatti quando Leonardo iniziava i suoi studi di balistica era convinzione comune che la traiettoria seguita da una palla di cannone constasse di due linee rette, collegate da una breve curva, che si generava al momento in cui la forza di "impeto" cessava ad interveniva la forza di gravità. Di conseguenza si credeva che la seconda linea retta, quella che conduceva la palla a terra, fosse in direzione normale al piano di arrivo. Leonardo per primo percepì la natura parabolica delle traiettorie balistiche, sottolineando, tra l'altro, l'importanza della resistenza dell'aria nella determinazione della curva. Solo nel 1687 Newton riuscirà a determinare esattamente la curva balistica, ma Leonardo, due secoli prima, aveva già confutato le convinzioni errate dominanti, procedendo col suo abituale sistema, quello di "osservare la natura e poi farne regola". E poiché non è possibile osservare la traiettoria di una palla di cannone, si possono però osservare, ad esempio, le traiettorie di getti d'acqua emessi da un orifizio regolabile. Curiosamente, troviamo un trattato militare del 1613 in cui, anche con il supporto di disegni, si afferma ancora con sicurezza che la traiettoria di un proiettile consta di due linee rette.
Ma non dobbiamo stupirci più di tanto: Leonardo da Vinci viaggiava in enorme anticipo sul suo tempo, ed ebbe intuizioni che avrebbero trovato realizzazione solo secoli dopo. Soprattutto la sua passione per l'osservazione, e quindi per il metodo sperimentale, lo distinguevano nettamente in un mondo scientifico in cui il principio dell'"ipse dixit" era duro a morire. I progetti di armi e gli studi leonardeschi in materia militare si possono dividere in tre grandi categorie: le baliste e catapulte, i cannoni, e infine gli archibugi. Le baliste e le catapulte, finché non si raggiunsero i gradi di perfezionamento del cannone, erano le armi fondamentali per battere le fortificazioni nemiche e per far arrivare l'offesa all'interno di esse. La balista era in sostanza una balestra di grandi dimensioni, in genere montata su un affusto anche ruotato, mentre la catapulta era costituita fondamentalmente da un grande cucchiaio, capace di passare all'istante dalla posizione orizzontale a quella verticale, grazie alla forza di una molla o di un arco, e di scagliare così contro il nemico il proiettile contenuto nel cucchiaio stesso. Queste armi erano ben note e usate già dalle legioni romane ed erano ancora strumenti bellici d'assedio per eccellenza all'epoca in cui opera Leonardo, essendo il cannone ancora lontano dalla perfezione. Leonardo pone la sua attenzione sulla balista, lasciandoci un disegno di un enorme ordigno (rapportandolo alla figura del balestriere, l'arco è di almeno dieci metri) in cui un grande arco è formato da diverse sezioni laminate, in modo da assicurarne la massima flessibilità. Fino ad allora si cercava di aumentare la gittata della balista costruendola ad archi multipli, sistema questo che presentava tutti gli inconvenienti che potevano derivare dai diversi gradi di flessibilità degli archi stessi.
Anche i meccanismi per azionare l'arma sono innovativi; un primo meccanismo prevede una molla che viene fatta scattare con un colpo di martello, un altro viene fatto scattare dall'azione di una leva. In entrambi i casi si otteneva poi un riutilizzo molto più veloce dell'arma, in cui normalmente l'arco (o gli archi multipli) veniva posto in tensione con un argano la cui corda andava tagliata al momento dello sparo. Le ruote di questa enorme balista sono inclinate, per avere una base più ampia e stabile, e questa anticipa il procedimento di curvatura dei raggi della maggior parte delle ruote dei pezzi di artiglieria.

 

Uno schizzo che raffigura la "macchina
volante": un deltaplano ante litteram

Se Leonardo immaginava quindi una balista che, esprimendo un'enorme spinta, avrebbe potuto scagliare proiettili di grandi dimensioni, si poneva anche il problema di aumentare la rapidità di tiro della balestra, arma per sua natura soggetta a tempi lunghi di ricarica. E a questo scopo troviamo il progetto di un complesso formato da una grande ruota al cui interno trova posto il balestriere. La grande ruota gira grazie al movimento impresso da un gruppo di uomini che in pratica camminano, restando sempre nella stessa posizione, su una serie di scalini ricavati nella parte esterna della ruota. Il movimento di rotazione fa sì che al balestriere si presentino via via le quattro balestre poste all'interno della ruota, già pronte per l'uso. Numerose esperienze vennero effettuate da Leonardo, scagliando frecce con la punta di ferro graduata (per studiarne la penetrazione) e appesantita, e stabilendo così un ordine di tensioni alla corda dell'arco, per determinare la gittata desiderata. Ma soprattutto l'interesse di Leonardo in materia militare fu attratto dalle problematiche relative alle armi da fuoco; in questo settore troviamo la progettazione di shrapnel, il caricamento a retrocarica, la facilitazione e l'accelerazione del fuoco, il fuoco multiplo, nonché diversi studi per la costruzione delle canne di cannone. E infine, Leonardo immaginò anche di raffreddare la canna di un cannone con una "camicia" di rame riempita d'acqua, che avvolgesse esternamente la canna stessa. Cinque secoli più tardi i nostri fanti nella Grande Guerra disponevano di una mitragliatrice Fiat che poteva sparare per lungo tempo senza cambiare la canna, perché la stessa era raffreddata con una sistema di radiatore ad acqua. Lo shrapnel è un proiettile di artiglieria che ha nel suo interno una serie di sfere metalliche, destinate ad essere scagliate a largo raggio o al momento dell'impatto o ad un'altezza predeterminata. La Guerra di Secessione americana (1861 - 1865) vedrà un grande uso di questi tipi di ordigni. Leonardo ci descrive una palla di cannone da lui progettata come "la più mortale macchina che sia. E quando cade la palla di mezzo, dà fuoco alle altre palle, e la palla di mezzo scoppia e sparge l'altre..."

Ma un'anticipazione ancora più impressionante è quella in cui Leonardo espone una teoria per aumentare la gittata dei pezzi di artiglieria: l'accoppiamento di razzi con le palle sparate dal cannone, oppure lo sparo simultaneo di due palle, separate da uguali cariche di polvere fra la culatta, la palla in fondo e quella in cima alla canna. La palla in cima alla canna sarebbe andata più in alto, usufruendo anche della carica della seconda, oltre che della propria. Qualche secolo dopo, nel 1945, Von Braun progettava i razzi a stadi multipli, in cui ogni stadio acquistava una velocità maggiore perché, oltre alla forza applicata direttamente, sfruttava l'inerzia creata dalla spinta dello stadio precedente. Sempre in materia di artiglieria, Leonardo ci ha lasciato una serie di disegni di proiettili ogivali forniti di pinne direzionali, assolutamente rivoluzionari in un'epoca in cui il proiettile di cannone era la palla sferica. Questi disegni, riguardati oggi, sembrano appena fatti da uno studioso di missili, e fanno parte della serie di illustrazioni che accompagnavano le riflessioni di Leonardo circa l'azione della resistenza dell'aria sul moto di un proiettile, e la conseguente necessità di stabilizzare il più possibile la traiettoria, cosa resa molto difficile con i grossolani sferoidi che venivano normalmente usati come munizione di cannone. Il cannone, arma di reparto, aveva un fratello minore, il "cannone a mano", ossia l'archibugio, la cui evoluzione più importante fu rappresentata dal sistema di accensione della polvere. I primi archibugi a miccia lasciarono il passo ai moschetti a pietra focaia, e a Leonardo si attribuisce il primo disegno di un meccanismo a molla per far girare la ruota che, sfregando la pirite, generava la scintilla. Il "fucile a ruota" continuò ad essere usato per due secoli, anche se il più semplice sistema a pietra focaia veniva preferito in armi di tipo economico.
Quando oggi ci accendiamo la sigaretta con l'accendino, usiamo ancora un "gruppo meccanico" costituito da molla e ruota, simile a quello disegnato da Leonardo da Vinci. Le armi da fuoco si avviavano a diventare le protagoniste di ogni guerra, ma restavano tuttavia dei problemi da risolvere, primo fra tutti quello della lentezza di impiego causata dalla necessità di ricaricare l'arma, cannone o moschetto che fosse, dopo ogni colpo. Attorno al 1820 vedranno la luce le prime pistole a rotazione, nel 1862 Gatling realizzerà la sua mitragliatrice a canne multiple azionata a manovella, e nello stesso periodo il fucile a ripetizione Henry, successivamente perfezionata da Winchester, risolverà il problema di un'arma individuale a grande volume di fuoco. Leonardo ci ha lasciato progetti dettagliati di cannoni a canne multiple, uno dei quali ha una rassomiglianza stupefacente con la mitragliatrice Gatling, nonché progetti di complessi formati da rastrelliere girevoli di canne di spingarda o di cannoncino, che permettessero ai cannonieri di sparare una salva, mentre un altro complesso di canne veniva raffreddato e un altro ancora veniva ricaricato, per essere portato dalla rastrelliera a disposizione dei cannonieri, che potevano sparare la salva successiva, e così via. Notevole è anche il progetto di un carro che porta tre serie di undici cannoni ciascuno, montanti su un telaio triangolare: il carro avanza sparando tre salve di undici colpi, dando il tempo agli artiglieri di predisporne un secondo, e realizzando così un fuoco continuo. La gran parte dei progetti di Leonardo restarono, come è noto, sulla carta.
La continua ricerca del perfezionamento, la coscienza del fatto che lo studio non giunge mai ad un termine, facevano sì che il grande vinciano non si preoccupasse più di tanto della realizzazione pratica dei suoi progetti, perché, appena fatti, subito erano di nuovo oggetto di speculazione per ulteriori approfondimenti. Su un'arma molto particolare non è dato sapere se fosse stata o meno realizzata, ma pare che almeno un prototipo a titolo sperimentale abbia visto la luce.

 

Una potente balista in grado
di scagliare proiettili esplosivi

Ci riferiamo al "cannone a vapore", nel quale la culatta era costruita a mo' di cesta, contenente carboni brucianti. Dopo avere ben pigiato il colpo e riscaldata la culatta, si iniettava un po' d'acqua in quella che normalmente sarebbe stata la camera di scoppio della polvere. "Lì subito si convertirà in tanto fumo (vapore) che parirà maraviglia; E massime a vedere la furia e a sentire lo strepito... " L'idea di Leonardo era tutt'altro che mal pratica, laddove si pensi all'enorme energia sviluppata dal vapore, tanto è vero che cannoni a vapore vennero usati anche nella guerra civile americana e persino nella seconda guerra mondiale. Non scordiamoci che tutt'oggi le armi ad aria compressa e a gas compresso sono ampiamente usate e la loro potenza fa sì che in diversi paesi (tra cui anche il nostro) vengano, agli effetti di legge, parificate alle armi da fuoco. Si è detto, a proposito di Leonardo progettista di armi, che fu simile agli scienziati del XX secolo che, pur aborrendo la guerra, tuttavia concentrarono il loro impegno nella realizzazione di strumenti bellici. A noi sembra necessario invece operare una netta distinzione. Anzitutto Leonardo viveva in un'epoca in cui mancavano ciò che ci sentiremmo di definire gli "strumenti morali" per una condanna radicale della guerra come mezzo di risoluzione delle grandi controversie. Nel periodo storico in cui viveva e operava Leonardo, lo dicevamo in apertura, la guerra era una delle componenti normali della vita politica, né la stessa autorità della Chiesa la metteva in discussione. Questa scusante non esiste certo per lo scienziato moderno, al quale non sono mancate voci autorevoli, sia laiche che religiose, che hanno confutato alla radice qualsiasi giustificazione morale della guerra. E' vero che Leonardo la definiva "bestialissima pazzia", ma probabilmente la viveva come uno dei fatti inevitabili della vita, al pari delle malattie e della morte. Inoltre non possiamo dimenticare quel fattore fondamentale che richiamavamo prima: l'atteggiamento dello studioso che approfondisce leggi di fisica, di ottica, di dinamica, di statica e di fatto realizza poco o nulla di macchine il cui potenziale distruttivo resta comunque estremamente limitato. Ben diversa è la posizione morale di scienziati che hanno consentito di fatto la creazione di ordigni il cui potenziale distruttivo è agghiacciante, perché comporta la possibilità di cancellare la vita sulla Terra. La corsa agli armamenti nel periodo della guerra fredda, che ha contribuito alla creazione di un arsenale nucleare di distruzione globale col quale tuttora conviviamo, è frutto solo della follia politica o anche della follia di scienziati che non hanno saputo più porre un freno morale alla loro azione? Su questo interrogativo vorremmo chiudere questo breve studio su Leonardo da Vinci che, pur nello studio delle armi, si mostra sempre e soprattutto come un appassionato della conoscenza e quindi, senza dubbio, come un uomo amico dell'uomo.

 

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI:
Leonardo da Vinci, di AA:VV - Istituto geografico De Agostini, Novara 1956
Leonardo, costruttore di macchine e veicoli, di G. Canestrini - Tuminelli, Milano 1939
I Tormenta belligera di Leonardo, - Rivista aeronautica 1952
Storia delle armi da fuoco individuali, di G. De Florentiis - de Vecchi ed., Milano 1972

 

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Ultimo aggiornamento: 16-12-03.

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