Modelado y recreación virtual de la máquina bélica “bombarda múltiple” de Leonardo da Vinci ALUMNA: Verónica Fabián Puerta TUTOR: Francisco Valderrama Gual Ingeniería Industrial Departamento de Ingeniería Gráfica Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla 2015/16 La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 2 ÍNDICE 1. Introducción .......................................................................................................................................... 5 2. CAD/CAM ............................................................................................................................................... 7 3. Leonardo da Vinci .................................................................................................................................. 9 3.1 Biografía .................................................................................................................................... 9 3.2 Los códices ..............................................................................................................................13 4. El ingeniero Leonardo da Vinci ............................................................................................................14 4.1 Máquinas y construcciones de ingeniería civil .......................................................................15 4.1.1 Puente giratorio ...............................................................................................................16 4.1.2 Fortaleza ...........................................................................................................................17 4.1.3 Muro defensivo antiasalto ...............................................................................................17 4.1.4 Engranajes ........................................................................................................................18 4.2 Máquinas Acuáticas ................................................................................................................19 4.2.1 Escafandra ........................................................................................................................19 4.2.2 Barco de palas ..................................................................................................................20 4.3 Máquinas Terrestres ...............................................................................................................21 4.3.1 Bicicleta ............................................................................................................................21 4.3.2 Automóvil .........................................................................................................................22 4.4 Máquinas Aéreas ....................................................................................................................24 4.4.1 Paracaídas ........................................................................................................................24 4.4.2 Tornillo aéreo ...................................................................................................................25 4.4.3 Planeador .........................................................................................................................26 4.4.4 Ornitóptero ......................................................................................................................28 4.5 Máquinas Científicas o de medición .......................................................................................28 4.5.1 Anemómetro de lámina ...................................................................................................28 4.5.2 Odómetro .........................................................................................................................29 4.6 Máquinas para la producción .................................................................................................30 4.6.1 Máquina para la producción de limas ..............................................................................30 4.6.2 Martinete con trinquete...................................................................................................31 4.6.3 Sierra Hidráulica ...............................................................................................................31 4.7 Otras máquinas e invenciones ................................................................................................32 4.7.1 Armadura – robot .............................................................................................................32 4.7.2 Gato ..................................................................................................................................32 4.7.3 Sistema de elevación mediante ruedas dentadas............................................................33 5. El arte de la guerra en el Renacimiento ..............................................................................................34 5.1 Las máquinas de guerra en el siglo XV ....................................................................................36 5.2 Las máquinas de guerra de Leonardo da Vinci .......................................................................40 5.2.1 Ametralladora ..................................................................................................................40 5.2.2 Bomba centrífuga .............................................................................................................41 5.2.3 Carro escita.......................................................................................................................42 5.2.4 Bombarda múltiple...........................................................................................................42 5.2.5 Carro armado ...................................................................................................................43 5.2.6 Catapulta ..........................................................................................................................45 5.2.7 Cañón desmontable .........................................................................................................46 La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 3 5.2.8 Cañón de tres troneras .....................................................................................................47 5.2.9 Ballesta gigante ................................................................................................................47 5.2.10 Buque blindado ................................................................................................................48 5.2.11 Máquina de asedio ...........................................................................................................49 6. La Bombarda Múltiple .........................................................................................................................50 6.1 Antecedentes de la Bombarda Múltiple .................................................................................51 6.2 Distintas interpretaciones del diseño de Leonardo ................................................................53 6.3 Solución adoptada para la Bombarda Múltiple ......................................................................56 6.4 Los materiales .........................................................................................................................57 6.5 Proceso de fabricación ............................................................................................................57 6.6 Soluciones técnicas .................................................................................................................60 6.7 Las dimensiones ......................................................................................................................65 6.8 Funcionamiento del mecanismo .............................................................................................66 6.9 Uso bélico................................................................................................................................67 6.10 Componentes ..........................................................................................................................69 6.10.1 Pasarela ............................................................................................................................69 6.10.2 Estructura base.................................................................................................................72 6.10.3 Rueda de palas .................................................................................................................73 6.10.4 Rueda conductora ............................................................................................................75 6.10.5 Engranajes tipo jaula ........................................................................................................76 6.10.6 Ejes ...................................................................................................................................77 6.10.7 Soporte de los ejes ...........................................................................................................80 6.10.8 Viga de soporte de los ejes...............................................................................................81 6.10.9 Interruptor mecánico o embrague ...................................................................................84 6.10.10 Remos ...............................................................................................................................87 6.10.11 Estructura .........................................................................................................................87 6.10.12 Coraza-Cubierta ................................................................................................................90 6.10.13 Casco ................................................................................................................................92 6.10.14 Cañón-Bombarda .............................................................................................................93 6.10.15 Anillas para remolque ......................................................................................................95 6.10.16 Piezas de unión.................................................................................................................96 7. Conclusiones ........................................................................................................................................98 8. Bibliografía...........................................................................................................................................99 La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 4 1. INTRODUCCIÓN En el presente trabajo se ha realizado la reconstrucción virtual de la máquina bélica de Leonardo da Vinci conocida como la Bombarda Múltiple. Esto se ha desarrollado partiendo de cero, lo cual, unido al hecho de que he tenido que aprender a utilizar un nuevo software como es Catia V5, ha supuesto un gran reto. La elección del mencionado Catia V5 ha sido debida a mi interés por aprenderlo, ya que por ser estudiante de Ingeniería Industrial el estudio de este programa no forma parte de mi plan académico, a pesar de su gran relevancia a nivel profesional. Por otro lado, la decisión de realizar el modelo elegido se debe a que Leonardo es una fuente de inspiración para todo ingeniero, y a que los planos de esta máquina representan solo una pequeña parte de la misma, lo que hace necesario tener que realizar un interesante ejercicio de proyectación para completarla. Empezar desde cero es siempre un gran reto, y aún más teniendo en cuenta que suponía tener que aprender un programa nuevo y que el trabajo consistía en proyectar una máquina de un mito de tal envergadura como Leonardo. Leonardo da Vinci falleció en Francia hace casi 500 años (2 de mayo de 1519). A pesar de los gigantescos cambios y progresos que se han producido desde entonces en prácticamente todos los ámbitos de la humanidad, desde la estructuración social hasta la tecnología, la figura de Leonardo sigue siendo aún ampliamente conocida, y es considerado como uno de los mayores genios de la historia. Sus obras continúan estando entre las más conocidas del arte y sus libros de Ingeniería, Anatomía y Biología despiertan un interés como no lo hace ningún otro libro de esos géneros. Todavía hoy se suscitan debates e interpretaciones en torno a su figura y su obra; Leonardo da Vinci es más conocido actualmente de lo que fue durante su vida. De entre toda su producción, las obras que más han contribuido a alimentar el mito de genio posiblemente hayan sido sus máquinas. Se trata de inventos adelantados a su tiempo, con soluciones técnicas ingeniosas y un innegable atractivo estético, como las máquinas voladoras o las bélicas. En este trabajo se ha decidido reconstruir una de sus más famosas, complejas y ambiciosas máquinas: la bombarda múltiple. Como ya se ha comentado anteriormente, para ello se ha utilizado una de las herramientas más usadas en la Ingeniería y cuya historia se recoge en el Capítulo 1: el programa de CAD Catia V5. Todas las piezas han sido reconstruidas, ensambladas y se han definido su material y sus características por medio de dicho programa. Como en casi todo lo referente a Leonardo, dicha máquina da lugar a diversas interpretaciones. Lo que se sabe seguro es que es una máquina de guerra de grandes dimensiones con cañones en todo su perímetro. Con el fin de resolver las incógnitas que aún quedan, se ha estudiado a Leonardo, su obra y su tiempo, para tratar de tener un marco general en el que encuadrar la bombarda múltiple. La vida del italiano se ha resumido en el Capítulo 2, mientras que en el Capítulo 3 es posible encontrar algunos de sus principales invenciones y proyectos no bélicos. Toda la parte referida a las máquinas de guerra, tanto de Leonardo como de sus contemporáneos, se recoge en el Capítulo 4. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 5 Mientras que los cuatro primeros son apartados de carácter descriptivo para crear una base de conocimiento adecuada al proyecto, el Capítulo 5 presenta el trabajo realizado en la reconstrucción de la bombarda múltiple. En él se describen las distintas interpretaciones hechas a lo largo de los años y se justifican las razones que han motivado la decisión de diseñarla como una máquina bélica acuática. Ese mismo capítulo comprende los materiales empleados, así como las técnicas de fabricación, siempre adecuándolos a las prácticas y tecnologías de la época de Leonardo. También se detallan las dimensiones, soluciones técnicas, funcionamiento y uso bélico de la bombarda múltiple. Por último, se describen las piezas realizadas, agrupándolas en sub-ensamblajes en función de su funcionalidad para permitir la obtención de una visión global del proyecto. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 6 2. CAD/CAM La denominación "software CAD" proviene del inglés "Computer Aided Design" (dibujo asistido por ordenador) y el "software CAM" del inglés "Computer Aided Mecanization" (mecanización asistida por ordenador). Ambos softwares son herramientas imprescindibles para ingenieros y diseñadores en una amplia variedad de industrias, ya que con estos programas se diseñan y confeccionan productos tan dispares como edificios, puentes, carreteras, aviones, barcos, coches, cámaras digitales, teléfonos móviles, ropa u obras de arte. Trazando los orígenes del CAD/CAM, es posible identificar como su antecesor al primer sistema gráfico SAGE (Semi Automatic Ground Environment) de las Fuerzas Aéreas Norteamericanas (US Air Forces) desarrollado en 1955 por el Lincoln Laboratory del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT). Este procesaba datos de radar y otras informaciones de localizaciones de objetos mostrándolos a través de una pantalla CRT (Tubo de rayos catódicos). Sólo dos años más tarde se diseñó el primer software CAM llamado "PRONTO"; es por ello que su autor, el Dr. Patrick Hanratty, es habitualmente conocido como el padre del CAD/CAM. Muy poco después, a principios de los 60, Ivan Sutherland desarrolla en el laboratorio Lincoln (MIT) el primer sistema grafico CAD llamado "Sketchpad", y con ello establece las bases que conocemos hoy en día sobre los gráficos interactivos por ordenador. Sutherland propuso la idea de utilizar un teclado y un lápiz óptico para seleccionar, situar y dibujar conjuntamente con una imagen representada en la pantalla. La mayor innovación fue la estructura de datos utilizada por Sutherland, la cual estaba basada en la topología del objeto que iba a representar, es decir, describía con toda exactitud las relaciones entre las diferentes partes que lo componía, introduciendo así lo que se conoce como “programación orientada a objetos”, muy diferente a todo lo conocido hasta entonces. Antes de esto, las representaciones visuales de un objeto realizadas en el ordenador se habían basado en un dibujo y no en el objeto en sí mismo. Con el sistema Sketchpad de Sutherland se trazaba una clara distinción entre el modelo representado en la estructura de datos y el dibujo que se veía en la pantalla. En algunas universidades se inicia a usar el Sketchpad en 1963, permitiendo llegar a más gente un programa capaz de cosas tan sorprendentes en su momento como el cálculo de qué líneas eran las que definían la parte observable del objeto a la par que eliminaba de la pantalla el resto. Las líneas ocultas eran almacenadas en la memoria del ordenador, en la base de datos, y volvían a aparecer cuando se colocaba el cuerpo en una posición diferente respecto al observador. Los límites para este programa generalmente eran debidos al ordenador usado. Como el precio de los equipos informáticos era muy alto, muy pocas compañías de aviación o automoción apostaron en los 60 por este tipo de software a pesar del potencial exhibido. Mientras se desarrollaron en ITEK y General Motors proyectos paralelos al Sketchpad. El proyecto de ITEK (conocido como "The Electronic Drafting Machine"), que fue el primero en comercializarse con un precio de 500.000 US$, utilizaba una pantalla vectorial con memoria de refresco en disco duro, un ordenador PDP-1 de Digital Equipment Corp. y una tableta y lápiz electrónico para introducir los datos. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 7 En Europa también hubo investigaciones, como la del profesor J. F. Baker, jefe del Departamento de Ingeniería de la Universidad de Cambridge, con un ordenador gráfico PDP11. También hubo un interés por esta nueva herramienta en el campo de la arquitectura. De hecho, el profesor Charles Eastman de la Universidad Carnegie Mellon desarrolla BDS (Building Description System). Este sistema estaba basado en una librería de elementos arquitectónicos que se podían ensamblar para ver el resultado del montaje. En la década de los 70 el CAD comienza a virar de herramienta de investigación a herramienta para uso comercial. El desarrollo de este tipo de software cayó sobre todo sobre los hombros de grupos internos de grandes fabricantes del sector de la automoción y aeroespacial, como Dassault System, una empresa francesa de aviación que desarrolla el primer programa CAD/CAM bajo el nombre de DRAPO, iniciales de definición y realización de aviones por ordenador. Otras compañías interesadas fueron General .Motors, Mercedes-Benz, Renault, Nissan, Chrysler, Ford, Toyota, Lockheed, McDonnell-Douglas, Dassault, Boeing, General Electric y NIST. En los años 80 el empleo del CAD/CAM se generaliza en las empresas industriales. Había comenzado como un tema de investigación que fue floreciendo comercialmente con el avance de los ordenadores, pero se convirtió en una dura competencia entre diferentes firmas comerciales, como la ya mencionada Dassault; Unigraphics con su Unisolid, el primer sistema de modelado sólido sobre un ordenador PADL-2; Autodesk, que nace en 1982 con la intención de producir un programa CAD para PC con un coste inferior a los 1.000 US$, que dio lugar a AutoCAD. También en esta década se inicia el sistema universal de transferencia de datos STEP (Standard for the Exchange of Product model data). En los años 90 se produce un enorme crecimiento en el sector del CAD/CAM, generándose un volumen de mercado de miles de millones de euros. Las empresas más destacadas sacan las primeras versiones de los programas que aún hoy siguen siendo los más utilizados y firman contratos millonarios con grandes compañías del sector aeronáutico y de la automoción, como los que se realizaron entre Unigraphics y Boeing o General Motors. Entre las nuevas funcionalidades que aparecen en este periodo están la automatización completa de procesos industriales, e importantes mejores en el modelado sólido, paramétrico y con restricciones. En los años sucesivos hasta la actualidad el desarrollo de estos programas ha estado enormemente influido por el hecho de que la potencia de los ordenadores ha crecido muchísimo al tiempo que su precio ha bajado, lo cual ha provocado que las oficinas técnicas estén compuestas por muchos PCs, uno por cada trabajador. Así que las mejoras han estado orientadas en aprovechar la mayor potencia y en interconectar los equipos de los distintos componentes de los grupos de trabajo mediante servidores, internet e intranets, de modo que es posible un verdadero escenario de trabajo colaborativo en tiempo real. Otra mejora de gran relevancia es la integración del CAM que permiten algunos de estos programas, de modo que es posible, por ejemplo, definir completamente el mecanizado realizado mediante fresadoras de control numérico por computadora (CNC). Actualmente las empresas y software de CAD/CAM más relevantes son Dassault Systems con Catia y Solidworks, Siemens con Unigraphics NX, Parametric Technology con ProEngineer, Autodesk con Autocad, EDS/Intergraph y SDRC. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 8 3. LEONARDO DA VINCI Leonardo es una figura reconocida y admirada durante siglos. Su obra es bien conocida por todos y ha sido estudiada e imitada durante años por personas muy diversas. En cuanto a su persona, el carácter retraído e introvertido de Leonardo ha hecho que se haya hablado mucho de su vida personal, y claro está que se seguirá haciendo. Si bien es muy difícil saber todos los detalles de la vida de una persona que murió hace más de cinco siglos, en este proyecto se ha tratado de exponer la vida de Leonardo de una forma esquemática, enunciada por años y atendiendo a los hechos de su vida que se tienen confirmados, sin entrar en una descripción profunda del entorno político de la época, ni de sus relaciones, ni de sus obras, muchas de ellas alejadas del campo de estudio de este proyecto. 3.1 BIOGRAFÍA DE LEONARDO 1452 Leonardo nace el 15 de abril en Anchiano, cerca de Vinci (en la provincia de Florencia). Hijo natural del notario Ser Piero Fruosino di Antonio da Vinci y de una joven campesina llamada Caterina. Leonardo pasa su infancia y la primera etapa de su adolescencia entre Anchiano y Vinci. Vive en la casa de su padre, quien se casó con Albiera Amadori. 1466 Tras la muerte de Albiera, se traslada a Florencia con su padre. 1469 Se incorporó al taller de Andrea del Verrocchio, frecuentado por famosos artistas y jóvenes talentos, donde aprende a dibujar, pintar y esculpir. 1471 Participa en la realización de un ángel en la pintura del Bautismo de Cristo realizado en el taller de Verrocchio. 1472 Se registra en la compañía de los pintores de Florencia o Compañía de San Luca. Es a partir de esta fecha cuando vemos sus primeras obras independientes. 1476 A este período pertenecen el retrato de Ginevra de Benci (1475-1478), con su innovadora relación de proximidad y distancia, y la belleza expresiva de La belle Ferronière. Es esta una época difícil para Leonardo pues es acusado, juzgado y absuelto de sodomía. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 9 1481 Recibe otro encargo: los frailes de la iglesia de San Donato a Scopeto, cerca de Florencia, le piden pintar un retablo para el altar de su monasterio. Leonardo comienza a trabajar en la Adoración de los Reyes Magos, que nunca terminará. 1482 Deja Florencia para ponerse al servicio de Ludovico Sforza, llamado El Moro, duque de Milán, al cual escribe una famosa carta en la que enumera sus "secretos" técnicos. En ella ofrece al Moro sus servicios como ingeniero, arquitecto, escultor, pintor e incluso músico. En Milán Leonardo vive aproximadamente veinte años, durante los cuales pinta, dibuja, proyecta edificios y singulares obras de ingeniería. 1483 Acuerda el contrato para la realización de la Virgen de las rocas con los frailes de la Inmaculada Concepción para la iglesia de San Francisco. El resultado final no estaría listo a los ocho meses que marcaba el contrato, sino veinte años más tarde. La estructura triangular de la composición, la gracia de las figuras y el brillante uso del famoso sfumato para realzar el sentido visionario de la escena, convierten a esta obra en una nueva revolución estética para sus contemporáneos. 1489 Comienza a trabajar en el "gran caballo", el monumento ecuestre con el que Ludovico quiso homenajear a Francesco Sforza, su padre. La estatua, que debía ser de más de 7 metros de altura y pesar alrededor de 65 toneladas, nunca se completó. Leonardo realizó el colosal modelo de arcilla, que luego sería destruido por los arqueros franceses durante la ocupación de Milán en 1499. 1490 Pinta el retrato de Cecilia Gallerani, conocida como la dama del armiño. Comienza a aplicarse en diversos campos de la tecnología y la ciencia como la hidráulica y la anatomía. Además es el director de numerosas fiestas de la corte. 1495 Comienza a pintar la Última Cena en el refectorio de la iglesia de Santa Maria delle Grazie, obra que finaliza en 1498. 1499 A finales de este año los franceses entran en Milán y Ludovico el Moro pierde el poder. Leonardo deja Milán en compañía del matemático y fraile franciscano Luca Pacioli unos meses después de la ocupación de la ciudad por las tropas francesas, y tras una breve estancia en casa de su admiradora la marquesa Isabel de Este, en Mantua, llega a Venecia. Acosada por los turcos, que ya dominaban la costa dálmata y amenazaban con tomar la región de Friuli, Leonardo es contratado como ingeniero militar. Allí diseña un plan de defensa contra la invasión turca, y en pocas semanas proyecta una cantidad de artefactos cuya realización concreta no se realizaría, en muchos casos, hasta los siglos XIX o XX. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 10 Su amistad con Pacioli fue especialmente fructífera. Considerando la vista como el instrumento de conocimiento más certero con el que cuenta el ser humano, Leonardo sostuvo que a través de una atenta observación debían reconocerse los objetos en su forma y estructura para describirlos en la pintura de la manera más exacta posible. De este modo el dibujo se convertía en el instrumento fundamental de su método didáctico, hasta el punto que podía decirse que en sus apuntes el texto estaba para explicar el dibujo, y no éste para ilustrar a aquél. Es por ello por lo que Da Vinci ha sido reconocido como el creador de la moderna ilustración científica. 1500 Después de su estancia en Mantua y Venecia, en abril de 1500 regresa a Florencia y se aloja cerca del convento de las Siervas de la Santísima Anunciación. En esta época Leonardo es ya reconocido como uno de los mayores maestros de Italia. En 1501 causa admiración con su pintura de Santa Ana, la Virgen y el Niño. 1502 En esta época César Borgia dominaba Florencia y se preparaba para lanzarse a la conquista de nuevos territorios. Es por ello que el propio Borgia, involucrado en algunas operaciones militares en la zona de Romagna, solicita la ayuda de Leonardo como ingeniero militar. Durante unos meses está a su servicio, recorriendo los terrenos del norte de Italia, trazando mapas, calculando distancias precisas, proyectando puentes y nuevas armas de artillería. A los pocos meses el condottiero cae gravemente enfermo y sus capitanes se sublevan. por lo que a final de año Leonardo vuelve a la ciudad. 1503 Leonardo vuelve a la ciudad de Florencia, que por entonces se encontraba en guerra con Pisa, y concibe allí su genial proyecto de desviar el río Arno por detrás de la ciudad enemiga con el fin de cercarla. También contempla la construcción de un canal como vía navegable que comunicase Florencia con el mar, sin embargo este proyecto nunca se llevó a cabo. Es en Florencia donde comienza a trabajar en la Gioconda. Además, el ayuntamiento le encarga realizar el fresco de la Batalla de Anghiari en el Palacio Viejo, pero la pintura, ejecutada con técnicas experimentales de pintura, no se conserva mucho tiempo. Lo mismo le ocurre a otra gran obra de este período, Leda y el cisne. Este mismo año reanudó sus estudios sobre el vuelo y la anatomía. 1504 Muere el padre Piero, a la edad de ochenta años. Leonardo continúa trabajando en la Batalla de Anghiari y realiza finalmente el proyecto de canalización del río Arno. El interés de Leonardo por los estudios científicos es cada vez más intenso: asiste a disecciones de cadáveres, sobre los que confecciona dibujos para describir la estructura y funcionamiento del cuerpo humano. Al mismo tiempo hace sistemáticas observaciones del vuelo de los pájaros (sobre los que planeaba escribir un tratado), con la convicción de que también el hombre podría volar si llegaba a conocer las leyes de la resistencia del aire (algunos apuntes de este período se han visto como claros precursores del moderno helicóptero). La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 11 1506 Vuelve a Milán para una estancia de tres meses ante la insistencia del gobernador francés Carlos d'Amboise, el cual le ofrece el cargo de arquitecto y pintor de la corte. Bajo el mando de su nuevo patrón Da Vinci proyecta para él un castillo y ejecuta bocetos para el oratorio de Santa María dalla Fontana, fundado por el propio d'Amboise. Es nombrado pintor e ingeniero del rey Luis XII. Su estadía milanesa sólo se interrumpe en el invierno de 1507, cuando viaja a Florencia para colaborar con el escultor Giovanni Francesco Rustici en la ejecución de los bronces del baptisterio de la ciudad. 1508 Regresa nuevamente a Milán al servicio de los franceses. Es por esta época cuando su rostro es tomado por el pintor Rafael como modelo del sublime Platón para su obra La escuela de Atenas. Leonardo, en cambio, pinta poco en estos años, y se dedica a recopilar sus escritos y a profundizar en sus estudios con la idea de tener finalizado para 1510 su tratado de anatomía. Para ello trabaja junto a Marco Antonio della Torre, el más célebre anatomista de su tiempo, en la descripción de órganos y el estudio de la fisiología humana. El ideal leonardesco de la «percepción cosmológica» se manifestaba ya por esta época en múltiples ramas: escribía sobre matemáticas, óptica, mecánica, geología, botánica; su búsqueda tendía hacia el encuentro de leyes funcionales y armonías compatibles para todas estas disciplinas, para la naturaleza como unidad. Paralelamente, va aumentando el número de sus discípulos, y a los antiguos se suman ahora algunos nuevos como el joven noble Francesco Melzi, quien será fiel amigo del maestro hasta su muerte. 1513 El nuevo hombre fuerte de Milán era entonces Gian Giacomo Tivulzio, quien pretendía retomar para sí el monumental proyecto del «gran caballo», convirtiéndolo en una estatua funeraria para su propia tumba en la capilla de San Nazaro Magiore. Sin embargo tampoco esta vez el monumento ecuestre pasa de los bocetos, lo que supone para Leonardo su segunda frustración como escultor. La nueva situación de inestabilidad política lo empuja a abandonar Milán. El 24 de septiembre se traslada a Roma junto a dos discípulos suyos, Melzi y Salai, y se aloja en el Vaticano al servicio de Giuliano de Medici, hermano del papa León X. En el Vaticano vive una etapa de tranquilidad, con un sueldo digno y sin grandes obligaciones: continúa pintando y estudiando, dibuja mapas, estudia antiguos monumentos romanos, proyecta una gran residencia para los Médicis en Florencia, e incluso se hace cargo del proyecto del puerto de Civitavecchia. Además traba una estrecha amistad con el gran arquitecto Bramante hasta la muerte de éste en 1514. 1516 Muerto su protector Giuliano de Médicis, Leonardo deja Italia definitivamente y se traslada a Francia por invitación del nuevo rey francés, Francisco I. Se aloja en la casa solariega de Cloux, cerca del castillo real de Amboise, y pasa allí los tres últimos años de su vida como «primer pintor, arquitecto y mecánico del rey». La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 12 El gran respeto que Francisco I le dispensa hace que Leonardo pase esta última etapa de su vida más bien como un miembro de la nobleza que como un empleado de la casa real. Fatigado y concentrado en la redacción de sus últimas páginas para su tratado sobre pintura, pinta poco, aunque todavía ejecuta extraordinarios dibujos sobre temas bíblicos y apocalípticos. Completa el ambiguo San Juan Bautista, un andrógino ser lleno de gracia, sensualidad y misterio (de hecho, sus discípulos lo imitarían poco después convirtiéndolo en un pagano Baco). 1519 El 23 de abril redacta el testamento designando a su discípulo Francesco Melzi como heredero de todos sus manuscritos e instrumentos; mientras deja las pinturas (incluyendo la Gioconda, el San Jerónimo y Santa Ana) que todavía estaban en su estudio, al su otro discípulo, Salai. Muere el 2 de mayo en Cloux, y es enterrado en la ciudad de Amboise, en el claustro de la iglesia de San Fiorentino. De sus restos (que más tarde fueron trasladados a la capilla de San Huberto en el interior del castillo) ya no hay rastro alguno debido a las profanaciones de tumbas que se sucedieron en las guerras religiosas del siglo XVI. 3.2 LOS CÓDICES De toda la producción de Leonardo, hoy en día disponemos de más de 5.000 páginas. Esta enorme masa de manuscritos está organizado de manera muy diferente de como se organizó originalmente y está dividido en una variedad de diferentes códigos (además de estar divididos en una fecha posterior a Leonardo, también el nombre de "códice" es posterior). El Códice Atlántico El ideal del “sapere vedere” guió todos los estudios de Leonardo, que en la década de 1490 comenzaron a perfilarse como una serie de tratados (inconclusos) que fueron recopilados luego en el Codex Atlanticus (llamado así por su gran tamaño). Conservado en la Biblioteca Ambrosiana de Milán, el Códice Atlántico recoge dibujos y anotaciones. En él se tratan diferentes temas: estudios de matemáticas, geometría, astronomía, botánica, zoología, artes militares, pintura, arquitectura, mecánica, anatomía, geografía, hidráulica, aerodinámica, etc… fundiendo arte y ciencia en una cosmología individual que genera un debate estético que se encontraba anclado en un estéril neoplatonismo. Hoy en día se encuentra organizado en doce volúmenes encuadernados en piel, que constan de 1.119 hojas de formato 65 x 44 cm y que recogen manuscritos de diferentes tamaños. Probablemente data entre 1478-1518. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 13 4. EL INGENIERO LEONARDO DA VINCI Uno de los aspectos más destacados de Leonardo da Vinci es su faceta de ingeniero e inventor. Su gran capacidad de inventiva, conocimiento técnico, gusto por la observación de la naturaleza y curiosidad por ir más allá de los límites establecidos en su tiempo le llevaron a diseñar y proyectar máquinas y artilugios de muy diversos tipos, desde instrumentos científicos hasta grandes estructuras civiles, pasando por máquinas voladoras o de guerra. El mismo Leonardo agrupó toda su obra en base a los tres elementos: aire, tierra y agua. Sin embargo, Leonardo no solo se limitó a inventar máquinas ya completas para cumplir una determinada función, sino que estudió de un modo concienzudo y de forma independiente distintos componentes mecánicos u órganos esenciales básicos para la construcción de máquinas con el fin de poder aprovechar al máximo sus posibilidades. De hecho, en cierto modo consideró las máquinas como ensamblajes de distintos dispositivos elementales. Algunos de los mecanismos que estudió son: Muelles y resortes: analizó la importancia que podían tener en la fabricación de relojes y cerraduras, dándoles tal importancia que incluso diseñó una máquina para producir resortes. Engranajes: Leonardo estudió y empleó profusamente distintos tipos de ruedas dentadas, piñones y tornillos, midiendo su potencia y especificando sus aplicaciones potenciales en las máquinas y las operaciones mecánicas. Analizó los perfiles de los dientes para clasificar los tipos de movimientos producidos por varias combinaciones de ruedas dentadas y piñones. También diseñó máquinas para hacer tornillos. Correas de transmisión: como alternativa a los engranajes Leonardo propone en algunas ocasiones el uso de cuerdas o correas como elemento de transmisión de un movimiento circular. Poleas: Leonardo las utiliza formando conjuntos como herramientas para el levantamiento de cargas pesadas. Ejes y cigüeñales: Leonardo no llega a desarrollar plenamente el uso del cigüeñal como elemento para convertir el movimiento rotatorio en lineal, o viceversa, pero llegó a plantearlo en alguno de sus códices. Asimismo utiliza ampliamente ejes, añadiendo ruedas volantes en muchas ocasiones para regular y equilibrar el movimiento rotativo. Rodamientos: para reducir la fricción generada en ejes móviles Leonardo desarrolla rodamientos, a veces de gran dimensión y con gran capacidad de resistencia a la presión. Levas: Las emplea principalmente como herramienta para mejorar y regular los relojes, como en sus estudios de los escapes del péndulo y en los escapes con impulsor y leva sinusoidal. Sus aportaciones técnicas y científicas, no obstante, van más allá del desarrollo de mecanismos, ya que fue un gran estudioso de la anatomía humana, de la biología e incluso fue el primero en estudiar La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 14 científicamente la resistencia de los materiales utilizados en las construcciones mecánicas, y se sirvió de tales investigaciones para establecer las secciones de las estructuras de sus máquinas. La mayoría de los diseños de Leonardo contienen planos, notas y detalles para su posible construcción. Sin embargo, a veces también ocultaba información o detalles esenciales para su fabricación, explicando solo la funcionalidad, de modo que si enviaba el diseño a un posible cliente o mecenas éste solo podía entender su funcionamiento, pero no podía robar la idea y fabricarlo sin la colaboración de Leonardo. A continuación se van a describir algunas de sus máquinas más importantes ordenándolas según su tipología, excepto las máquinas de guerra que se analizarán en el apartado 4.2. 4.1 MÁQUINAS Y CONSTRUCCIONES DE INGENIERÍA CIVIL Leonardo da Vinci proyectó diversos tipos de máquinas para la ingeniería civil, desde grúas y excavadoras para grandes obras hasta máquinas para la producción automatizada de productos. Algunas de las máquinas que proyectó fueron para satisfacer proyectos tan ambiciosos como la elevación del baptisterio de Florencia (figura 1), que se encuentra a un nivel inferior al del suelo del resto de la plaza, para colocarlo sobre un pedestal más alto que descansaría sobre arcadas. Esto se debía realizar usando principalmente un conjunto de cabrias hidráulicas, pero el proyecto nunca se llevó a cabo. Figura 1: Baptisterio de Florencia. Una obra que sí se comenzó fue la construcción del canal a base de esclusas que permitiera conectar Florencia y el mar. El proyecto incluía la realización de túneles, así como un exhaustivo uso de máquinas diseñadas exprofeso como excavadoras, grúas y cabrias, como las mostradas en la figura 2. Sin embargo, la obra no se finalizó debido a los corrimientos de tierras sufridos durante los periodos de lluvia. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 15 Figura 2: Grúa de excavación de canales. 4.1.1 Puente giratorio Otro campo de acción en el que Leonardo también se interesó fueron los puentes. Buscó una solución para realizar puentes modulares retráctiles que pudiesen aislar la ciudad o fortaleza de los enemigos. Un ejemplo fue el puente giratorio, cuyo boceto se puede ver en la figura 3. Leonardo pensó que su puente giratorio podría emplearse en tiempo de guerra para facilitar el juego estratégico. Los ligeros pero robustos materiales, unidos a un sistema de enrollado a base de cuerdas y poleas, permitían a los soldados recogerlo fácilmente. Se trata de un modelo de puente giratorio de gran alcance y de rápida instalación; presenta la particularidad de que se construye sobre una orilla, sin necesidad de acceder a la otra, y luego al rotarlo se establece la conexión. Figura 3: Puente giratorio. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 16 4.1.2 Fortaleza El castillo-fortaleza diseñado por Leonardo (figura 4) es complicado, ingenioso e innovador, con sus torres circulares y las paredes exteriores ligeramente inclinadas, diseñadas para absorber los ataques de armas de fuego. El castillo principal se encuentra en el centro del complejo, y de acuerdo con los dibujos originales también cuenta con un pasaje subterráneo secreto. La mayor característica de dicha fortaleza es contar con dos murallas concéntricas, cuya parte superior tiene forma redondeada con el fin de ayudar a desviar el impacto de los cañones. Las pequeñas aberturas hacen posible que los que luchan desde dentro puedan devolver el fuego al exterior con el mínimo riesgo de lesión. Figura 4: Castillo-Fortaleza. 4.1.3 Muro defensivo antiasalto En caso de asalto a una muralla, los soldados apostados detrás de ésta pueden hacer uso de un sencillo mecanismo de palanca para deshacerse rápidamente de los enemigos que intenten subirse a ella con escaleras. Al tirar de la palanca, una estructura empuja las escaleras apoyadas contra el muro y las hace caer, junto con los asaltantes. En la figura 5 se puede ver el boceto en el que Leonardo explica el funcionamiento de este mecanismo, y en la figura 6 una reproducción a escala del mismo. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 17 Figura 5: Boceto del mecanismo antiasalto para muro defensivo. Figura 6: Reproducción a escala del muro defensivo antiasalto. 4.1.4 Engranajes Aunque no se trate en sí mismo de una máquina de guerra, los engranajes ideados por Leonardo supusieron un gran avance en la modernización de las máquinas bélicas de la época. Aunque el inventor de la rueda dentada fue Arquímedes, el inventor de los engranajes en todas sus formas fue Leonardo da Vinci, La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 18 quien a su muerte nos dejó numerosos dibujos y esquemas, muchos de los cuales son la base de los mecanismos que utilizamos hoy en día. En la figura 7 se aprecia un mecanismo para repeler ataques enemigos, que consiste en un sistema de aspas al nivel del techo movidas por un eje vertical, el cual está unido a un engranaje. El movimiento se produce al girar una rueda a nivel del suelo y provoca que los enemigos que han alcanzado el techo sean expulsados. En este mecanismo se muestra la transmisión entre dos ejes paralelos, donde uno de ellos es el eje motor y el otro el eje conducido. Figura 7: Mecanismo defensivo basado en un sistema de engranajes. 4.2 MÁQUINAS ACUÁTICAS Leonardo mostró bastante interés por las máquinas e inventos acuáticos, sobre todo durante su estancia en la República de Venecia. Una buena parte de ellos son embarcaciones de distintos tipos, adaptados para satisfacer distintas necesidades. Como ejemplo se puede mencionar el barco excavadora para drenar el fondo de un río o canal, cuyas palas servían además para extraer el material del fondo. También diseñó embarcaciones de guerra con distintos tipos de armamento e incluso algún barco con doble casco. Además encontró nuevos usos a mecanismos ya existentes y poco explotados como el "tornillo de Arquímedes", mediante el cual se puede mover el agua en contra de la fuerza de la gravedad. 4.2.1 Escafandra La fascinación de Da Vinci por el mar espoleó muchos diseños encaminados a la exploración acuática. Cerca del año 1500, mientras se encontraba viviendo en Venecia, Da Vinci creo un traje con una máscara para la cabeza que con una serie de tubos permitía a los hombres sumergirse debajo del agua por largos períodos de tiempo. Su traje de buceo (figura 8) estaba hecho de cuero y se conectaba a una manga de aire fabricada con cañas y a una campana que flotaba en la superficie. Una prueba de que el artista era además un hombre práctico se aprecia al ver que el traje incluía una pequeña bolsa para que el submarinista pudiera orinar en ella. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 19 Sin embargo, como se comentó anteriormente, este invento no es original de Leonardo, sino una evolución sobre otros modelos desarrollados años atrás. Figura 8: Traje de buzo. 4.2.2 Barco de palas Este barco (figura 9) está dotado con un mecanismo de ruedas con paletas, de unos 90 cm de largo. Este mecanismo, al ser accionado con las manos, pondría en movimiento las paletas y lo haría navegar a velocidad considerable. El remero mueve una manivela que acciona una rueda dentada grande, engranada con otra más pequeña, cuyo eje es solidario con las palas. Según sus cálculos, haciendo realizar la rueda dentada (movida mediante una manivela) cincuenta vueltas por minuto la embarcación avanzaría a la velocidad de 50 millas por hora. Tal tipo de propulsión encontraría aplicación tres siglos después con la llegada de la navegación a vapor. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 20 Figura 9: Barco de palas. 4.3 MÁQUINAS TERRESTRES Leonardo da Vinci también se preocupó por el transporte terrestre, diseñando algunas máquinas que podían servir como vehículos. Sin embargo, algunos de sus dibujos no son tanto para el transporte como para formar parte de representaciones teatrales, otra de las tareas que Leonardo desarrollaba. Entre sus máquinas terrestres también se encuentran algunas máquinas bélicas, que serán analizadas más adelante. 4.3.1 Bicicleta En uno de los folios del Códice Atlántico de Leonardo ya aparecía un dibujo de una bicicleta. Leonardo ideó una transmisión de cadena como las que se utilizan en la actualidad. En la figura 10 se puede ver el boceto de la bicicleta diseñada por Leonardo, así como una reproducción de la misma. Figura 10: Izquierda: Boceto de la bicicleta de Leonardo. Derecha: Reproducción real de la misma. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 21 4.3.2 Automóvil El “coche” que Leonardo esbozó era de madera y se accionaba por la interacción de muelles con ruedas dentadas. Los científicos de un museo de Florencia construyeron una réplica en 2004 (figura 11) y descubrieron que funcionaba tal y como Da Vinci pretendía. Figura 11: Réplica del coche de Leonardo. El vehículo está formado por un carro de madera con varios muelles ballesta para regular el movimiento, al tiempo que la propulsión proviene de dos muelles de espiral colocados en la parte baja del prototipo y que le permiten recorrer varios metros de forma autónoma. La máquina está dotada de un rudimentario diferencial, que permite controlar la dirección. La figura 12 muestra los planos que diseñó Leonardo, donde no sólo se muestra una imagen en perspectiva del coche, así como su planta, sino también detalles de algunos de sus componentes. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 22 Figura 12: Bocetos del automóvil. Los diseños de Da Vinci para un vehículo autopropulsado fueron revolucionarios para su época. Todo apunta a que Leonardo diseñó su peculiar automóvil en el contexto de los festivales cortesanos del Renacimiento, como una máquina cuyo objetivo era impresionar a los grandes personajes de la época durante fiestas y reuniones más que servir de medio efectivo de transporte. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 23 4.4 MÁQUINAS AÉREAS Uno de los principales retos de Leonardo fue proyectar una máquina capaz de hacer al hombre volar. Para ello estudió el vuelo y anatomía de las aves, la resistencia y características del aire, la potencia capaz de aportar el ser humano a la máquina, etc. Hizo una analogía del aire con el agua, y del vuelo con la natación. Observó que un cuerpo que vuela batiendo sus alas se mueve hacia delante ejerciendo un empuje contrario al movimiento. A lo largo de su vida dibujó diversas versiones y revisiones de las máquinas voladoras, estudiando cada detalle con gran profundidad. Sin embargo, no existe constancia de que nunca produjera y se probara alguna de ellas. 4.4.1 Paracaídas Los estudios de la resistencia del aire, las corrientes y la situación atmosférica permitieron a Leonardo esbozar el precursor de un paracaídas (figura 13). El proyecto de paracaídas de Leonardo es una estructura piramidal de base cuadrada con un lado y una altura de unos 7 metros. Con el tiempo ha demostrado que, a pesar de su diseño cónico, era perfectamente funcional. Leonardo estaba convencido cuando lo diseñó de que una persona podría lanzarse sin temor alguno desde la altura que desease. Con el paso de los siglos y gracias al uso de nuevos materiales, se ha podido mejorar el diseño de Leonardo, aunque es indudable su mérito como pionero. Figura 13: Paracaídas. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 24 4.4.2 Tornillo aéreo En el Manuscrito B, f. 83 v de 1489, Da Vinci ideó una máquina con el diseño aerodinámico de un tornillo helicoidal que, según calculó, podría elevarse usando un rotor accionado por cuatro hombres que lograra la suficiente velocidad e inercia. El diseño, que se puede ver en la figura 14, tenía un error de base que él mismo habría subsanado realizando modelos a pequeña escala: el diseño de la hélice habría ofrecido resistencia de penetración, y no de sustentación. Figura 14: Tornillo aéreo o tornillo sin fin. El tornillo aéreo es conocido como el primer prototipo de helicóptero, y fue llevado a la práctica a través de un estudio que afirmaba que si en el interior de un cuerpo sólido hay un objeto atornillándose, éste deberá elevarse hacia arriba (de la misma forma que un tornillo). En la figura 15 se presenta una reproducción a escala del mecanismo. El aparato consta de un tornillo de doce metros de alto y unos 10m de diámetro, realizado con una estructura de cañas revestida de tela de lino almidonado y reforzada con un borde metálico. Para su funcionamiento cuatro pilotos deben girar los pedales para enroscarlo en el aire como una barrena y volar, pero la escasa potencia generada por el hombre unida al peso del propio aparato obligó a esperar hasta la invención del motor ligero. El autogiro y el helicóptero usan hélices similares. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 25 Figura 15: Reproducción a escala del tornillo aéreo. 4.4.3 Planeador La imaginación de Leonardo desbordaba ideas relacionadas con máquinas voladoras, de hecho ideó varios planeadores equipados con alas. En la figura 16 se puede ver este modelo de carcasa abierta equipado con asientos y mandos para el piloto, que estableció las bases de la tecnología aérea en su momento, pero al funcionar como un planeador era incapaz de mantenerse mucho tiempo en el aire. Figura 16: Planeador de carcasa abierta. Observando las grandes aves rapaces, Leonardo concluyó acertadamente que, a falta de motor, el vuelo tecnológicamente más viable residía en planear. Para demostrarlo concibió un artilugio muy similar al ala delta moderno: una especie de aeroplano sin motor que sería capaz de volar sostenido por las corrientes de aire. Para su construcción se basó en un intensivo estudio sobre las alas de distintos tipos de aves y murciélagos. Surgió así una ligera estructura biomimética similar a la de un ala desplegada, con ligeros nervios de sustento, emulando la estructura de huesos y cartílagos en las extremidades de las aves de mayores dimensiones (figura 17). Sin embargo, tras su estudio anatómico pormenorizado de distintas aves y La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 26 murciélagos, y dibujar alas articuladas emulando a las aves, finalmente se decantó por las menos sofisticadas alas fijas, al comprobar que la musculatura humana sería incapaz de batir las alas de un modo viable debido a la desproporción entre el peso y la potencia del piloto (figura 18). En sus alas de una pieza perfeccionó los materiales usados hasta entonces, livianos y resistentes como los empleados en la navegación, a sabiendas que la ligereza y la eficiente resistencia al viento eran los aspectos cruciales del vuelo viable en su época: el planeo "sin batir las alas", como él mismo apuntó. Así manivelas, poleas, cuerdas y ruedas dentadas conforman una fiel réplica de las alas y las articulaciones de los murciélagos, y son usadas para planear. Figura 17: Bocetos de diferentes tipos de alas articuladas emulando a las alas de las aves. Figura 18: Estudio anatómico de alas articuladas y su incorporación a la estructura humana. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 27 4.4.4 Ornitóptero En 1485, Leonardo dibujó un ornitóptero (figura 19) que debía ser propulsado por un conductor y único pasajero, quien se introducía en un armazón y accionaba, con sus brazos, dos extensiones laterales a modo de alas, de un modo similar al uso de remos en una pequeña embarcación. Sin embargo pronto comprobó que la musculatura humana no era lo suficientemente potente y versátil, en relación a la masa y envergadura del cuerpo humano. Figura 19: Ornitóptero 4.5 MÁQUINAS CIENTÍFICAS O DE MEDICIÓN Leonardo realizó algunas máquinas de medición o para uso científico nuevas, o simplemente mejoras de aquellas existentes, para cubrir necesidades que le surgían durante su trabajo como ingeniero. 4.5.1 Anemómetro de lámina Este instrumento se utiliza para estudiar el clima. El anemómetro (figura 20) está coronado por una veleta, capaz de indicar la dirección del viento. La lámina, al ser movida por el viento, subía por el calibre en forma de arco de madera, indicando así la fuerza del viento. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 28 Figura 20: anemómetro de lámina 4.5.2 Odómetro Leonardo inventó una carretilla de medir distancias (figura 21). Cada 1,5 metros, un eje da una vuelta y la rueda vertical avanza uno de sus treinta dientes. Cada 45 metros, ésta mueve la rueda horizontal y cae una canica a la caja. Mejora el de Herón de Alejandría y precede a los actuales medidores digitales. Figura 21: Izquierda: Boceto del odómetro, con anotaciones que explican su funcionamiento. Derecha: Reproducción real del mismo. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 29 4.6 MÁQUINAS PARA LA PRODUCCIÓN Al igual que con las máquinas de medición, la motivación principal de Leonardo para la proyectación de mecanismos de producción eran necesidades que le iban surgiendo, como por ejemplo limas, espejos cóncavos o cuerdas de mejor calidad. Para esto último, ya que las sogas eran parte indispensable para sus grúas y otras máquinas, inventó un mecanismo para trenzar sogas. 4.6.1 Máquina para la producción de limas Entre las máquinas para producción se puede señalar una para fabricar limas (figura 22), ya que el proceso manual era muy trabajoso y poco preciso. Una gran mole suspendida del techo proporcionaba la fuerza motriz; al elevarse ésta por medio de una manivela, ponía en movimiento una rueda dentada, que a cada rotación disparaba un martillo, al mismo tiempo que un husillo empujaba automáticamente el bloque con la lima. Figura 22: Máquina para fabricar limas. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 30 4.6.2 Martinete con trinquete El martinete es una máquina consistente en un martillo o mazo movido mecánicamente. También se llama martinete a un mazo de gran peso, comúnmente denominado martillo pilón, usado en la forja, batido y estampado o embutido de metales. Leonardo inventó este martinete con trinquete que transforma el ir y venir de la palanca en el movimiento rotatorio de un tambor, sobre el cual se puede envolver una soga enganchada a un peso para elevar este último. También es conocido como torno movido a trinquete. En la figura 23 podemos ver una reproducción real del mismo. Figura 23: Reproducción del torno movido a trinquete de Leonardo. 4.6.3 Sierra hidráulica Este estudio de Leonardo data de sus primeros años en Florencia y se refiere al estudio de una sierra automática utilizada entonces. Su autor es el arquitecto francés Villard De Honnecourt, que la plasmó en su agenda dos siglos antes. El estudio de Leonardo se remonta por tanto a una tradición ancestral de máquinas de trabajo. Se trata, más que de una invención, de un trabajo de documentación y perfeccionamiento, que se puede apreciar en la figura 24. Figura 24: Sierra hidráulica. La sierra era accionada con la energía del agua, transformada por medio de un complejo sistema de engranajes y piezas mecánicas en un movimiento vertical de la hoja de sierra y el movimiento simultáneo del carro. Sobre el propio carro se colocaba el tronco que se iba a serrar. Para ello se disponía de un sistema de barras unidas entre sí y manivelas en combinación con un gancho, que se engancha a su vez en La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 31 un engranaje, el cual desplazaba el carro con el tronco a través de un sistema de cuerdas y rodillos. Este desplazamiento era guiado por las sierras propiamente dichas. 4.7 OTRAS MÁQUINAS E INVENCIONES Dentro de la obra de Leonardo da Vinci existen muchos más diseños que no entran en ninguno de los grupos descritos anteriormente, como instrumentos musicales o atrezo para representaciones teatrales. 4.7.1 Armadura-robot Esta armadura fue diseñada con fines protectores y defensivos, y no para ser utilizada en la guerra o durante la batalla. Su movilidad es muy limitada, ya que solo puede mover los brazos de izquierda a derecha. En la figura 25 se puede ver una reproducción a tamaño real de dicha armadura, así como su mecanismo interno. Figura 25: Armadura-robot. 4.7.2 Gato Levantar grandes pesos constituye uno de los problemas más comunes en la ingeniería y la mecánica. Es por ello que Leonardo Da Vinci dedicó mucho tiempo al diseño de dispositivos en los que aplicó los principios de la polea, entre los que se encuentra este gato (figura 26). El diseño de esta herramienta casi no ha sufrido variaciones, tanto es así que este mismo diseño se utiliza hoy en día en los gatos para elevar automóviles. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 32 Figura 26: Gato. 4.7.3 Sistema de elevación mediante ruedas dentadas En la figura 27 se puede ver un sistema de rueda dentada-tornillo sin fin en el que los ejes son ortogonales, es decir, forman 90 grados entre sí. En él una manivela mueve un elemento situado en la parte superior, llamado tornillo sin fin, que a su vez mueve la rueda unida a él; el movimiento de dicha rueda hace subir y/o bajar un balde, lo que hacía mucho más fácil el transporte de munición en la batalla. Figura 27: Sistema de rueda dentada y tornillo sin fin para elevación de carga. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 33 5. EL ARTE DE LA GUERRA EN EL RENACIMIENTO Encontrar las raíces históricas del arte de la guerra es una empresa difícil ya que desde el momento en el que el hombre existe la guerra ha formado parte de su historia. El uso de armas para imponer la propia supremacía sobre otros individuos, o sobre la totalidad de la población, ha caracterizado la sociedad humana, a diferencia del reino animal que generalmente no hace uso de objetos. El desarrollo de nuevas armas, más eficaces y potentes, ha sido siempre un objetivo. Desde el hacha prehistórica, pasando por las armas empleadas por los ejércitos antiguos y las grandes máquinas bélicas medievales, hasta encontrar los más modernos drones de combate no tripulados, el desarrollo de la ciencia y de la técnica constructiva de las armas ha sido incesante. Las nuevas búsquedas tecno-científicas han estado siempre ligadas a fines bélicos. Se piensa que incluso internet nació originariamente para fines militares. De las máquinas de Arquímedes (287 a.C.-212 a.C.) construidas con espejos móviles que venían dirigidos hacia las embarcaciones enemigas con el fin de quemarlas al mítico estilo del “fuego griego”. El ingenio del hombre ha estado orientado hacia la investigación para lograr la supremacía sobre el enemigo. También durante el siglo XIV, cuando se introdujeron las armas de fuego, el desarrollo del arte de la guerra estaba conectado con el progreso técnico-científico. La utilización de armas de fuego, desde los primeros arcabuces hasta los potentes cañones, cambió el escenario bélico de un modo tan radical como ninguna otra arma era capaz de hacer. Todavía hoy las bombas y los cañones se pueden considerar como el desarrollo de lo ideado en aquella época: de hecho, un cañón moderno no es más que, al menos a nivel conceptual, que aquello pensado hace cinco siglos. Los primeros usos en Europa de la pólvora, conocida en Oriente como “fuego volador”, se remontan al siglo XIII-XIV, cuando se utilizaron las primeras bombardas para lanzar pesados proyectiles de piedra. Sólo en el 1400 se resolvieron los problemas ligados al transporte, la manipulación y el sistema de dirección de estas herramientas pesadas, abriendo así la puerta a su uso en el campo de batalla. Es por ello que los principales avances relativos a las máquinas de guerra al inicio del Renacimiento fueron los incrementos del uso, conocimiento, calidad y poder destructivo de las armas de fuego. El mayor perfeccionamiento de estas armas hizo aún más relevante la importancia de desarrollar una buena defensa ante ellas. Es por eso que muchos de los proyectos más destacados relacionados con la maquinaria bélica durante este periodo están destinados a aumentar la movilidad de estas armas, especialmente las muy voluminosas y pesadas como los cañones, incrementar el aprovechamiento de su poder ofensivo y ofrecer una buena defensa ante las armas de fuego enemigas. No en vano, en los proyectos de Leonardo se puede observar que ponía mucha atención a la resolución de estos problemas: el famoso carro de combate y la bombarda múltiple son probablemente los dos proyectos más grandes, pero Leonardo también inventó muchos otros sistemas para el transporte y el uso de estas nuevas armas: carros, espingardas, cañones múltiples, bombardas y proyectiles de diversos tipos. La consecuencia más importante debido a la introducción de los cañones y de las armas de fuego fue la crisis de las fortificaciones de la época. Construidas para soportar las piedras lanzadas por catapultas y trabucos, los muros de los castillos eran bastante delgados y construidos perpendicularmente al suelo. Los disparos de los cañones las desmoronaban, abriendo brechas y demoliéndolas en poco tiempo. Fue entonces cuando las fortalezas fueron construidas con paredes más gruesas, con perfiles oblicuos y curvos, La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 34 de manera que ofrecían una mayor resistencia a los golpes del enemigo. Incluso en este contexto Leonardo ha realizado más de un proyecto, tanto en relación con los instrumentos de asalto como en defensa. Históricamente, el primer ataque célebre con armas de fuego se produjo en mayo de 1453, cuando los turcos atacaron Constantinopla bombardeándola fuertemente, y destruyendo las fuertes murallas que habían defendido la ciudad durante más de mil años. Algunas de las bombardas que participaron en este ataque se dice que eran tan grandes, potentes y pesadas de transportar, que fue necesario fundirlas en el mismo lugar del ataque. El uso de cañones y armas de fuego en general, no sólo cambió radicalmente la arquitectura de los edificios, sino también el equilibrio político de los Estados. Sólo los más poderosos y ricos disponían de recursos para poder abastecer a los ejércitos de nuevos medios y modificar sus fortalezas de tal manera para que fuesen inexpugnables. Francia fue uno de los países que más consiguió adaptarse, mientras que para los pequeños y fragmentados reinos y repúblicas italianas fue más difícil. Cuando Carlos VIII llegó a Italia con un moderno ejército de 30.000 hombres equipados con artillería, la resistencia de los pequeños ejércitos italianos fue inexistente. En 1495 el ejército francés entró en Nápoles sin luchar para tomar posesión del reino. Desde el punto de vista táctico también el proceder de los ejércitos y la gestión de las tropas cambiaron radicalmente. El uso de cañones con lanzamientos cada vez mayores implicó un profundo y decisivo conocimiento de la zona, y aunque los radios de acción no eran los de armas modernas, el sector militar impulsó el desarrollo de la cartografía geográfica. La producción cartográfica de Leonardo es numerosa y cualitativamente sorprendente. El aumento de los conocimientos técnicos en los ejércitos no podía prescindir de un conocimiento de la aritmética y la geometría. Desde que el primer cañonazo fue disparado contra el enemigo, el problema de la trayectoria de los proyectiles se colocó en el centro del pensamiento matemático. Las operaciones de manejo de las máquinas modernas requerían conocimientos no disponibles para el viejo y obsoleto ejército tradicional, cuyo ímpetu en la batalla era su único recurso fuerte. Galileo Galilei (1564-1642) dijo que un buen líder militar moderno debía poseer conocimiento de las ciencias matemáticas y conocimiento técnico de las máquinas que debía a gobernar. Obviamente, Leonardo no fue el primero en hacer frente a proyectos que utilizaban la nueva tecnología de las armas de fuego. Y como en muchas otras máquinas, introduciendo mejoras en los equipos existentes. Antes que él, Francesco di Giorgio Martini (1439-1501), en el Tratado de la arquitectura civil y militar, y Roberto Valturio (1405-1475), el famoso De Re Militari, dibujaron fortalezas contra los bombardeos, bombardas circulares, carros armados y torres fortificadas con artillería móvil. En el siglo XV la construcción de los cañones sufrió importantes mejoras, la más importante de las cuales fue aquella que permitiría obtener el cañón de la pistola de una sola fundición de bronce, mientras que antes los cañones se construían juntos utilizando diferentes barras de hierro forjado. La búsqueda de aleaciones cada vez más duras y eficientes se prolongará hasta nuestros días. Incluso los pequeños detalles pueden marcar la diferencia: Leonardo diseñó proyectiles de fragmentación, o de largo alcance, con aletas direccionales, e incluso sistemas de carga trasera y espoletas intercambiables para agilizar la operación de carga de los cañones. En su famosa carta a Ludovico el Moro se presentó a sí mismo como científico y artista. Leonardo escribió: “Tengo tipos de bombardas muy cómodas y fáciles de transportar, que disparan multitud de piedras como si fuese una tormenta, con un humo tal que causan un gran temor en el enemigo, La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 35 produciéndole graves daños. Si es necesario también seré capaz de construir hermosas y eficientes bombardas y morteros.” 5.1 LAS MÁQUINAS DE GUERRA EN EL SIGLO XV Aunque sin duda los diseños de Leonardo da Vinci tienen un gran valor y, en muchos casos, grandes dosis de originalidad, existieron antes que él y en su misma época otros artistas e ingenieros que también proyectaron distintos tipos de máquinas, entre ellas bélicas. Un ejemplo de antecesor de Leonardo es el ingeniero militar alemán Konrad Kyeser, que escribió en 1405 el que probablemente sea el tratado sobre tecnología bélica más importante de finales de la Edad Media: “Bellifortis”. Se trata de un compendio que recoge el estado del arte de los artilugios de guerra con algunas aportaciones del propio autor. En la figura 28 se muestran un par de ejemplos, como una estructura para apuntar de un modo más preciso y mecánico con un pesado cañón de artillería (izquierda), un traje de buzo (derecha) o un equipo de artillería portátil (imagen inferior). Figura 28: Varias ilustraciones de “Bellifortis”, por Konrad Kyeser. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 36 Otra obra de interés de la tecnología militar es el “De re militari”, de mitad del siglo XV. Su autor, Roberto Valturio fue un escritor al servicio de los Malatesta, señores de Rimini. Esta obra más que un tratado militar es una colección de anécdotas relativas a las guerras de la antigüedad, con numerosas ilustraciones de máquinas bélicas y readaptaciones renacentistas de dibujos de época romana tardía y bizantina. Entre las ilustraciones se pueden encontrar obras como un vehículo blindado armado con cañones (imagen 29, izquierda) o una torre portátil con capacidad de fuego a 360° (derecha). Figura 29: Ilustraciones pertenecientes a “De re militari”, por Valturio. No se tiene constancia de que Leonardo llegara a conocer la obra de Kyeser o Valturio, pero sí se cree que pudo estudiar la de Mariano di Jacopo, más conocido como Taccola. Nación en Siena en 1382 y desarrolló su actividad en esta ciudad. Escribió dos tratados, el primero es “De ingeneis” de cuatro que terminó en 1433, aunque continuó modificando sus dibujos y anotaciones hasta 1449, año en el que publicó su segundo manuscrito, “De machinis”. En él retoma muchos de los asuntos y mecanismos tratados en el primer tratado, mejorando su desarrollo. Su obra trata principalmente sobre ingeniería hidráulica, molienda, construcción y maquinaria de guerra. En la figura 30 se representan algunos de los trabajos militares de Taccola. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 37 Figura 30: Bocetos de diversas obras militares de Taccola: catapulta y carro armado defensivo (arriba) y arma de fuego (abajo). La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 38 A quien sí estudió con seguridad Leonardo fue a Francesco di Giorgio Martini, puesto que tenía una copia de su obra “Trattato di architettura civile e militare” escrita a finales del siglo XV. Los diseños que componen este tratado se pueden dividir básicamente en dos grupos: una primera dedicada a la ingeniería y arte militar, y una segunda dedicada a la arquitectura civil y militar. En su tratado lo principal es el texto, siendo las imágenes una ayuda para comprender mejor las ideas escritas, como se muestra en la imagen 31. Figura 31: Página del “Trattato di architettura civile e militare”, de Giorgio Martini. Martini fue especialmente relevante en la arquitectura militar, siendo considerado uno de los padres de las fortalezas modernas junto a los hermanos Sangallo. La imagen 32 muestra diseños de fortalezas contenidos en su códice. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 39 Figura 32: Diseños de diversas fortalezas, por Martini. 5.2 LAS MÁQUINAS DE GUERRA DE LEONARDO DA VINCI En el apartado anterior se comentó y ejemplificó la obra de diseño de corte técnico e ingenieril de Leonardo, exceptuando las máquinas bélicas. Estas representan una importante parte de su producción en este campo. Sin embargo, las máquinas por él diseñadas muchas veces no eran nada realistas y parecen más un divertimento o un reto para resolver los impedimentos técnicos que hacen imposible su realización. De hecho, el mismo Leonardo parece ser consciente de que el invento es irrealizable y muchas veces profundiza bastante en algunos detalles a pesar de no resolver algunos problemas de funcionamiento básicos, pareciendo mucho más preocupado en plantear su idea que en diseñar una solución factible. Algunas de estas invenciones presentadas por Leonado provienen de otros autores como los mencionados anteriormente, o al menos partes de los mecanismos, como la cadena de transmisión de la bicicleta que toma de Taccola u otros muchos elementos que toma de Francesco di Giorgio Martini. Lo que resulta innegable viendo los estudios de Leonardo da Vinci es que a pesar de que casi ninguno de sus proyectos viera nunca la luz y que muchos fueran irrealizables, sus ideas han sido valoradas con el paso del tiempo al resultar algunas de ellas realmente avanzadas. A continuación se presentan algunos ejemplos de sus máquinas bélicas: 5.2.1 Ametralladora Da Vinci dibujó esta batería de artillería de rodadura alrededor del año 1480, en Florencia, tal vez como una tarjeta de presentación a un príncipe guerrero que tuviese la necesidad de un arquitecto militar. Esta ametralladora es capaz de disparar tres cargas de doce tiros consecutivos, y su forma en abanico permite realizar un ataque con disparos con un ángulo más amplio. Una manivela ajusta la elevación de los cañones, y la carga es un reto importante, especialmente cuando están bajo fuego. En la figura 33 podemos ver un dibujo de esta ametralladora. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 40 Figura 33: Ametralladora. 5.2.2 Bomba centrífuga Para intensificar un bombardeo, Da Vinci también diseñó un arma grande, compuesta por carcasas redondas, una máquina de hierro y un cosido dentro de una cubierta flexible. Una vez disparado, esta invención estallaría en muchos fragmentos que se esparcirían, con lo que podría tener un alcance e impacto más amplio que un cañón de una sola bala. En la figura 34 se muestra el boceto en el que Leonardo dibujó dichos proyectiles en el momento del impacto. Figura 34: Proyectiles de la bomba centrífuga en el momento del impacto. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 41 5.2.3 Carro escita Entre los más espectaculares dibujos de máquinas realizados por Leonardo en los primeros años de su estancia en Milán se encuentran los dos estudios de carros armados de guadañas, que se pueden ver en la figura 35. Estos estudios, recogidos en el Códice Atlántico, muestran dos tipos distintos de carros armados, ambos tirados por caballos y provistos de diferentes sistemas de engranajes, los cuales estaban diseñados para hacer girar una gran multitud de afiladas cuchillas. Estas cuchillas rotativas estaban específicamente diseñadas para cortar las extremidades de sus víctimas en el fragor de la batalla. Para ilustrar todo el poder de estos carruajes, Leonardo representó una auténtica carnicería con todo lujo de detalles, entre los que no faltan morbosas escenas de enemigos descuartizados. Figura 35: Carros armados con guadañas. 5.2.4 Bombarda múltiple Esta máquina cuenta con una gran potencia de fuego compuesta por 16 cañones y en su parte central se encuentran un par de palancas y engranajes de control mecánico. En la figura 36 se puede ver una maqueta de la misma en madera, hecha para la exposición itinerante que lleva a cabo la asociación Leonardo 3. En el capítulo siguiente se analizará con más detalle. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 42 Figura 36: Maqueta de la Bombarda Múltiple. 5.2.5 Carro armado Este es quizás uno de los más famosos proyectos de Leonardo. Su idea de cosechar el pánico y la destrucción entre las tropas enemigas se evidenció con este vehículo en forma de tortuga, reforzado con placas de metal y rodeado de cañones (figura 37). Según escribió el mismo Leonardo, el tanque “reemplazaría a los elefantes” en las batallas. En una solicitud de trabajo para el duque de Milán, Da Vinci escribió: “Puedo hacer vehículos blindados, fuertes e inexpugnables que sirvan para penetrar en las líneas de infantería y artillería enemigas, y ninguna compañía de soldados es tan grande que no se rompa a través de ellos. Y detrás de ellos, los de infantería serán capaces de seguir completamente ilesos y sin ningún tipo de oposición”. Y es que Leonardo consideraba necesario evitar bajas en las formaciones de infantería, que eran las que más bajas cosechaban en aquella época. En la figura 38 se puede ver una maqueta de este carro. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 43 Figura 37: Boceto del carro armado. Figura 38: Maqueta en madera y metal del carro armado. Sin duda alguna el precursor de Da Vinci al tanque moderno podría haber creado conmoción y pavor en el campo de batalla, sin embargo el diseño contenía algunas deficiencias graves. Leonardo hizo varias modificaciones a los diseños originales, sin embargo continuó enfrentándose a una serie de problemas sin resolver y finalmente abandonó el proyecto. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 44 En la figura 39 se puede ver una vista explosionada del carro armado, en la que se pueden apreciar todas sus partes y niveles. Figura 39: Vista explosionada del carro armado. 5.2.6 Catapulta Leonardo también mejoró este antiguo instrumento militar, que antes de su remodelación ya había sido utilizado durante varios siglos. En su peculiar diseño, que podemos ver en la figura 40, Da Vinci utiliza un resorte de doble hoja para producir una enorme cantidad de energía para impulsar los proyectiles de piedra o materiales incendiarios a gran distancia. La carga de la hoja se realiza mediante una manivela en el lado de la catapulta. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 45 Figura 40: Boceto de la catapulta. 5.2.7 Cañón desmontable Los cañones en época de Da Vinci eran muy pesados y los vehículos utilizados para su transporte eran difíciles de manejar. Leonardo remodeló la estructura del cañón, volviendo más fácil su desmontaje y su transporte, como se puede apreciar e la figura 41. Figura 41: Cañón desmontable. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 46 5.2.8 Cañón de tres troneras Siendo un pensador más que un combatiente, el poco aprecio de Leonardo por los conflictos no le detuvo a la hora de imaginar diseños para cañones más eficientes como el que podemos ver en la figura 42. Constaba de un sistema de cañones dispuestos en forma triangular, pudiendo rotar ese "triángulo de cañones" sobre un eje rotatorio. Cuando una hilera de cañones (dispuesta en uno de los lados del triángulo) estaba disparando hacia adelante, otra de las hileras (la recién descargada) apuntaba hacia abajo y la tercera hilera de cañones (que formaba el tercer lado del triángulo rotatorio) estaba siendo recargada por los artilleros. Con sus tres troneras y elevable mediante un gato, habría sido un arma temible en el campo de batalla, al ser rápido, ligero y con una potencia de fuego extra. Figura 42: Cañón de 3 troneras. En este modelo un arma de fuego “fácilmente” portable seguía disparando mientras recibía recarga de munición, por lo que se puede decir que el diseño de Da Vinci anticipó las primeras ametralladoras (en efecto las primeras ametralladoras fueron fabricadas a mediados del siglo XIX, y en algunos casos se parecían mucho a este cañón), de modo que fue un anticipo de las armas de repetición. 5.2.9 Ballesta gigante En el Códice Atlántico (f. 149r, año 1500) encontramos este impresionante boceto de una ballesta, un verdadero sueño tecnológico de su tiempo. Según los planes de Leonardo, esta ballesta debería emplearse para lanzar grandes bolas de piedra y sembrar así el pánico y el temor entre los enemigos. En la época de La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 47 Leonardo todavía se utilizaban ballestas, ya que podían disparar flechas con mayor precisión y fuerza que las armas de fuego de entonces. El boceto de esta máquina, tan grandioso como irrealizable, destaca por su especial refinamiento y sus descomunales dimensiones. Leonardo ilustró su significado dibujando a un soldado a punto de disparar el resorte del arma (figura 43). El arco tenía una abertura de 42 brazas florentinas (unos 24 metros) y se sujetaba sobre un tronco de 23 metros de largo y 1,2 metros de grosor. La máquina tenía unos 25 metros de ancho y se desplazaba sobre seis ruedas. Figura 43: Ballesta gigante. Para aumentar la flexibilidad y la fuerza, el enorme arco debía fabricarse en varias láminas y montarse a continuación con placas de metal y sujeciones estables. La doble cuerda para disparar se podía tensar mediante un sistema mecánico con tornillo sin fin y dispararse con un golpe o con una palanca. Leonardo dibujó dos sistemas diferentes de disparo, uno se accionaba con un martillo pesado, y el otro se manejaba con una palanca, produciendo menos ruido. 5.2.10 Buque blindado Leonardo muestra un buque blindado, equipado con una estructura de metal en la proa que la protege y que permite atacar a las naves enemigas, dicho escudo también se abre para facilitar el abordaje. En la figura 44 se puede ver un dibujo de dicha embarcación. El escudo proporciona protección contra las naves enemigas y permite que el buque se acerque al enemigo sin que el cañón sea visible. El escudo no se abre para revelar el cañón hasta que el buque blindado se acerque demasiado o choque con un buque enemigo. Los escudos se adjuntan a un sistema de tornos que se abren muy rápidamente, aumentando el elemento de sorpresa. Una vez bajados hasta el agua, los escudos también podrían funcionar como un freno para compensar el retroceso de los cañones. Los escudos se cierran a través de un sistema de tornos de accionamiento manual. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 48 Figura 44: Buque blindado. 5.2.11 Máquina de asedio El modelo propuesto por Leonardo (figura 45) representa una máquina diseñada para atacar los muros defensivos, que consiste en una estructura móvil con un puente blindado que se apoya en los muros de una fortaleza enemiga, y por el cual las tropas pueden penetrar en la ciudad o castillo. Leonardo propone sistemas clásicos para su uso en el asalto a los muros de la ciudad enemiga. La escalera se fija a un soporte especial, compuesto por una rueda dentada engranada a un tornillo sin fin. Una manivela hace girar la rueda y levanta y baja la escalera. Figura 45: Estructura de asedio. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 49 6. LA BOMBARDA MÚLTIPLE En la esquina superior de una hoja que después fue a parar al Códice Atlántico (un conjunto de hojas reunidas a finales del siglo XVI), aparece uno de los diseños más llamativos y conocidos de Leonardo, la espectacular y ambiciosa Bombarda Múltiple (figura 46). Se trata de un dibujo muy perfecto, el punto de llegada de ideas y bocetos anteriores, aquí representados, por así decirlo, en limpio: la pluma define de manera firme y decidida la silueta de las distintas formas, y este dibujo básico es completado después con trazos y con pinceladas de acuarela. La dirección de las rayas es, obviamente, la de un zurdo, como se puede deducir de la inclinación, siguiendo la cual podemos conjeturar también que durante su realización Leonardo gira progresivamente la hoja. Las rayas de sombreado y la acuarela sirven para recuperar la sensación de volumen de los elementos, en especial los cañones, que el dibujo casi en planta tiende a aplanar. Figura 46: Bombarda Múltiple. No es posible fechar con exactitud este dibujo. En los años ochenta Leonardo ya esbozó una máquina similar, sin embargo, los trazos de la bombarda múltiple no tienen el carácter filiforme y regular de este período, y el dibujo tiene una fuerza y un contenido que recuerda los de los años de la Batalla de Anghiari, en torno a 1504. No obstante, la perfección de este dibujo tuvo poca fortuna, puesto que en un momento determinado fueron introducidos en la hoja bocetos varios, de los cuales sólo uno (de tema arquitectónico) puede ser atribuido a Leonardo, pese a no tener relación aparente con el dibujo principal. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 50 6.1 ANTECEDENTES A LA BOMBARDA MÚLTIPLE A medida que han transcurrido los años se han hecho multitud de interpretaciones sobre la naturaleza de la bombarda múltiple. La mayoría la denomina una máquina acuática, aunque para otros muchos se trata de una máquina terrestre. Lo cierto es que nunca llegaremos a saber qué pasaba por la mente de Leonardo cuando la diseñó, sin embargo, estudiando la historia bélica de esos años y la obra del autor podemos realizar distintas hipótesis. Aunque no haya trascendido para el gran público, también nuestra bombarda múltiple cuenta con una antecesora. Leonardo ya trazó un dispositivo muy similar en el Manuscrito B (f. 82v) que data de c. 14851489. En dicho documento aparece una bombarda múltiple similar, pero mucho más sencilla, colocada sobre una plataforma, que Leonardo definió con el nombre de circunfolgore o circuncentella (figura 47). Se trata de una bombarda múltiple con bocas de fuego dispuestas en círculo sobre un barco de guerra. Esta distribución de los cañones pudo estar ideada no solo para atacar al enemigo desde todos los ángulos, sino también para neutralizar los efectos del contragolpe, muy importante sobre todo en medio acuático. Al contrario de cuanto hace creer el diseño, Leonardo anota que el disparo debe producirse simultáneamente en dos cañones contrapuestos para que sus efectos se compensen y que así la embarcación no sufra ningún retroceso en ninguna dirección. Figura 47: Boceto de la circunfolgore o circuncentella (Derecha). Modelo a escala de la misma (Izquierda). Como podemos apreciar en la imagen 47, la antecesora de la bombarda múltiple no contaba con ruedas de palas en su centro, así como de ninguna rueda motora, sino que no era más que un enorme disco de madera en el que se disponían los cañones y que se colocaba sobre una embarcación; consiguiendo así la primera arma naval que permitiría atacar al enemigo en un ángulo de 360 grados. La existencia previa de esta bombarda múltiple junto al hecho de que ambas pertenezcan al mismo autor favorece la interpretación de que la bombarda múltiple es un arma naval. Sin embargo éstos no son los únicos argumentos que favorecen esta teoría. En la primera hoja del Códice Atlántico (figura 48) no sólo aparece el dibujo de la bombarda múltiple, sino que también aparecen algunos trazos menos visibles que esconden secretos e informaciones que abren la puerta a muchas interpretaciones. Aunque algunos afirmen que dichos bocetos no forman parte del dibujo principal y que son ensayos que Leonardo hizo para otras máquinas, otros afirman que dichos trazos son esbozos de unos posibles remos y una cubierta para la bombarda múltiple, lo que casaría con la presencia de las ruedas de palas, cuya existencia no se explicaría con la teoría de máquina terrestre. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 51 Figura 48: Primera hoja del Códice Atlántico. Por otra parte, la teoría de máquina terrestre también tiene sus seguidores, y es que si analizamos los documentos existentes sobre las máquinas e inventos bélicos en el Renacimiento, así como las creaciones de ingenieros, tanto contemporáneos como anteriores a Leonardo, encontramos ciertos detalles que nos hacen intuir lo que quizás pensaba Da Vinci cuando ideó la bombarda múltiple. Este es el caso del ingeniero Roberto Valturio, quien en su libro “Re militari” hizo un dibujo de una máquina a modo de torre que coronaba con un dispositivo redondo en el que disponía cañones que cubrían los 360 grados, el cual recuerda mucho a la bombarda múltiple primigenia que Leonardo dispuso encima de una embarcación. Esta invención, a la que el propio Valturio denominó Máquina Tormentaria (figura 49), puede hacer pensar que la bombarda múltiple ideada por Leonardo fue concebida para defender un fortificación desde lo alto, La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 52 sin embargo, como ya comentamos anteriormente, dicha interpretación no explicaría la función de las ruedas de palas ni de la rueda motora que se encuentran en el centro de la bombarda múltiple. Figura 49: Máquina Tormentaria. Otra hipótesis que merece la pena tener en cuenta es aquella que nace de la simbiosis de las dos anteriores. Puede pensarse que en un principio Leonardo se basara en antiguos diseños de otros ingenieros, como la Máquina Tormentaria de Valturio, y le incorporara alguna mejora o modificación, naciendo así la circumfolgore y convirtiendo así una máquina terrestre en un naval. Posteriormente Leonardo mejoraría dicha circumfolgore sustituyendo la embarcación por un sistema de ruedas de palas, creando así una máquina en sí misma y no un agregado a una embarcación. 6.2 DISTINTAS INTERPRETACIONES DEL DISEÑO DE LEONARDO La lectura de un proyecto de Leonardo siempre permite diferentes interpretaciones, las cuales pueden coexistir unas con otras, ya que una visión definitiva es en muchos casos imposible. Como ya dijimos anteriormente, en lo que a la bombarda múltiple se refiere hay dos grandes interpretaciones: la de máquina naval y la de máquina terrestre. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 53 Como hemos visto, en la misma página del Códice Atlántico en la que se encuentra la bombarda múltiple se pueden ver muchos diseños apenas esbozados que abren la puerta a diferentes interpretaciones; una de ellas defiende la idea de que dichos dibujos son esbozos de unos remos y de una carcasa defensiva para la bombarda múltiple. A esta hipótesis también se une el hecho de que el propio Leonardo ya dibujara previamente una bombarda múltiple, mucho más rudimentaria, sobre un barco, lo que refuerza la idea de que la bombarda múltiple resultante fuera un modelo mejorado de la misma. Además, ésta es la única hipótesis que explicaría la presencia de las ruedas centrales presentes en la bombarda múltiple; de hecho, para las ruedas de palas Leonardo pudo inspirarse en las grandes ruedas del barco de palas, otra máquina naval también obra suya. Esta interpretación naval es sin duda la que más adeptos cosecha, entre los que se encuentra el centro de estudios Leonardo3, el organismo más relevante en lo que a estudio de Leonardo Da Vinci se refiere. Este centro ofrece una solución interpretativa que consiste en una poderosa embarcación armada con dieciséis cañones, como se mostró en la imagen 36. Por otro lado, otra interpretación defiende la idea de que los dibujos que aparecen junto a la bombarda múltiple no son más que esbozos de otros diseños que nadan tienen que ver con ella, y que la bombarda múltiple es una estructura ideada para defender una fortificación terrestre desde lo alto. Esta hipótesis se basa en la existencia de documentos gráficos de diseños de otros ingenieros anteriores a Leonardo en los que se aprecia una estructura similar en lo alto de una torre, como la ya mencionada máquina tormentaria de la figura 49. Ahora bien, analizando las distintas vistas que aparecen en la primera hoja del Códice Atlántico (figura 50), y haciendo la suposición de que son de Leonardo y referidas a la bombarda múltiple, se pueden hacer las siguientes hipótesis: La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 54 Proyecto principal Cubierta Remos Vista lateral Rueda Bombarda encima de la torre Ruedas para torreón móvil Figura 50: Análisis de los distintos bocetos existentes junto a la Bombarda Múltiple. Proyecto principal Precisamente lo particular del mecanismo central induce a la interpretación naval de la máquina: los rasgos que sobresalen del marco y los mecanismos centrales en forma de remos en efecto parecen apoyar la hipótesis de su uso sobre el agua. El proyecto descrito en estas páginas se basa en esta interpretación. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 55 Cubierta Es un diseño muy ligero y sin terminar cuyos trazos sugieren una posible cubertura de toda la máquina. En particular, a la derecha de este diseño, se puede entrever también un pequeño dibujo en sección transversal que podría representar el espacio donde alojar el cañón. Remos En el diseño principal están presentes líneas radiales. Una primera interpretación rápida podría hacer pensar en simples líneas de construcción, pero en un análisis más profundo se puede ver que todas estas líneas son dobles y por lo tanto representan un objeto definido que podría hacer pensar en una posible serie de remos de ayuda a la navegación. Ruedas para la torre móvil Otra hipótesis podría inducir a pensar en la solución móvil terrestre. Una bombarda provista de ruedas que pueda viajar por los campos de batalla. También en este caso, el peso y el tamaño de la estructura hacen esta hipótesis poco creíble. Bombarda encima de la torre Este en particular es el más convincente en la dirección de una solución terrestre. Representa una vista en planta de una torre dotada de bombardas, con las aberturas para los cañones. Vista lateral La parte inferior de todo el manuscrito es difícil de interpretar, y las diversas soluciones que emergen son menos convincentes que la naval. En este detalle en particular, se puede suponer que la bombarda se coloca en la parte superior de un edificio o una torre. Esta hipótesis se hace plausible por el peso y las dimensiones que tenía que tener la bombarda. Rueda motriz En la hipótesis de una estructura defensiva fija, la rueda dentada inferior podría asumir las funciones de rueda motriz, que movida por la acción de los hombres podría hacer girar toda la bombarda en sentido circular. 6.3 SOLUCIÓN ADOPTADA PARA LA BOMBARDA MÚLTIPLE De lo explicado anteriormente viene la interpretación histórica de que la gran estructura diseñada por Leonardo podría ser un tipo de bombarda que se coloca en la parte superior de una torre, o en cualquier caso en la parte superior de una estructura militar terrestre. Sin embargo, al ser los otros diseños sobre el papel tan ligeros pueden dar lugar a diferentes interpretaciones de la máquina. Aún así, desde el punto de vista de este proyecto la hipótesis de un uso naval es sin duda la más válida, ya que explicaría la presencia y utilidad de la rueda motora y de las de palas, independientemente de que los ya mencionados dibujos que aparecen junto a la bombarda múltiple sean o no esbozos de aderezos a la misma. Por ello, en el presente proyecto se ha decidido explorar dicha hipótesis, considerando a la bombarda múltiple una magnífica máquina naval compuesta por dieciséis cañones, remos y una coraza protectora. A continuación se hará un La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 56 análisis detallado de cómo han sido modeladas cada una de las piezas y se expondrán los criterios que se han seguido para ello. Hay que señalar que tras haber estudiado el dibujo de la bombarda múltiple que nos dejó Leonardo, su representación en catia se ha hecho intentando ajustarse en la medida de lo posible a él. Sin embargo, durante la fase de diseño de la bombarda se han observado algunas posibles modificaciones que se podrían incorporar para que sea más eficaz. Hay que señalar que todas las modificaciones propuestas son siempre acciones que se podrían realizar ya en la época de Leonardo. 6.4 LOS MATERIALES La bombarda múltiple se hubiese construido principalmente con madera, con técnicas similares a las utilizadas en la construcción de un gran barco. Las embarcaciones que destacaban en la época de Leonardo estaban construidas con pino, fácil de trabajar, con una buena densidad, y por tanto capacidad de flotación, y resistente al agua. También se empleaban el alerce, el ciprés o el abeto. Para las partes más expuestas al desgaste, como por ejemplo todos los mecanismos, se usaba el roble, el olmo, el nogal o el haya por ser más adecuados. El casco, posicionado bajo la estructura portante venía sucesivamente impermeabilizado usando generalmente alquitrán. La estructura se reforzaba con partes metálicas y cuerdas, con el objetivo de hacerla más resistente a los ataques de los enemigos durante los combates. Sin embargo, a pesar de gran tonelaje y volumen, la flotación y la maniobrabilidad estaban garantizadas. Los elementos metálicos se han diseñado de bronce debido a que tiene una mejor resistencia a la corrosión en ambientes húmedos que el hierro que se usaba en aquella época, además de unas características mecánicas suficientes y es relativamente fácil de obtener y trabajar. 6.5 PROCESO DE FABRICACIÓN El diseño de las piezas se ha hecho teniendo en consideración que fuesen producibles en el tiempo de Leonardo y lo más sencillas y económicas posible. Los componentes de madera son, en su mayoría, de forma rectangular y espesor constante (como se puede apreciar en la figura 51), siendo sus dimensiones máximas no demasiado grandes para ser obtenidas de una pieza. Figura 51: Tablón de Madera perteneciente al casco de la Bombarda. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 57 Las piezas metálicas, por su parte, están pensadas para ser producidas en bronce mediante fusión, aunque algunas podrían producirse incluso por forjado. Pensando en la fusión todos los componentes metálicos han sido diseñados pensando en que se puedan desmoldar, sin que en ellos haya contrasalidas. Como ejemplo se puede usar la pieza que, como se explicará más adelante, sirve para alojar los extremos de los dos semiejes sobre la viga central. Como línea para el desmoldeo se ha escogido el contorno destacado en rojo en la imagen inferior (figura 52), dividiendo la pieza en dos partes que se desmoldan en las direcciones que indican las flechas. Figura 52: Ejemplo de líneas y dirección de desmoldeo en una pieza metálica perteneciente a la Bombarda. Observando el análisis de desmoldeo presentado en las siguientes imágenes (figura 53), se aprecia por los colores que ambas caras tienen todos sus ángulos orientados en la misma dirección (todos negativos en la cara superior, todos positivos en la inferior) e iguales o mayores a 2°. Esto último es importante para permitir una extracción del molde más sencilla que en el caso de que estos ángulos valiesen 0°. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 58 Figura 53: Ángulos de desmoldeo. A continuación se muestran otras piezas metálicas diseñadas para la bombarda en las que a ojo se puede apreciar que también son fácilmente desmoldables (figura 54). La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 59 Figura 54: Diversas piezas metálicas de la Bombarda. 6.6 SOLUCIONES TÉCNICAS El número de componentes de la bombarda es elevado. En el diseño de Leonardo, visto en planta, se presenta únicamente la parte superior, lo cual incluye los cañones, la estructura y la parte del “motor”; en la siguiente imagen (figura 55) se puede observar dicho diseño y varias vistas del modelo realizado en Catia. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 60 Figura 55: Comparación entre el dibujo de Leonardo (imagen superior izquierda) y su modelo en Catia. Sin embargo, en el boceto de Leonardo no es posible apreciar la parte inferior del diseño, es decir, el casco y una estructura robusta capaz de soportar todo el peso del blindaje, por lo que todo esto debe ser reconstruido. En la imagen inferior (figura 56) se muestra la propuesta de máquina de guerra marítima, incluido dicho casco y una cubierta exterior para protegerla de los ataques enemigos. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 61 Figura 56: Modelo completo de la Bombarda Múltiple como máquina marítima. Para poder realizarla es necesario basarse en otras cubiertas diseñadas por Leonardo en otros proyectos, como por ejemplo alguna espingarda (folio 32R del Código Atlántico) o en el famoso tanque (British Museum, Londres, 1030). Ver figuras 57 y 58 respectivamente. Figura 57: Espingarda. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 62 Figura 58: Carro armado. La construcción de la bombarda no debía ser muy larga ni especialmente difícil. De hecho, la estructura de la base del proyecto diseñada por Leonardo es modular, compuesta por dieciséis sectores repetidos circularmente (ver figura 59). La mayor parte de los componentes son, por tanto, iguales unos a otros. Esto permite la comodidad de producir algunas piezas en serie, con la optimización de tiempo y material que ello conlleva. x16 Figura 59: Planta de la bombarda modelada (izquierda). Detalle de uno de los sectores que conforman su base (derecha). Sin embargo, el número de piezas usadas en el ensamblaje final de la bombarda es considerablemente elevado, como se puede observar en las vistas explosionadas del conjunto (figura 60). La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 63 Figura 60: Vista explosionada del conjunto. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 64 6.7 LAS DIMENSIONES En los manuscritos de Leonardo rara vez se encuentran indicaciones precisas relativas a las dimensiones de los proyectos diseñados. Esto probablemente se debe a que estos proyectos no habían alcanzado aún un estado constructivo definitivo, y por tanto no era necesario comunicar a nadie las dimensiones para construir la máquina. Pero para Leonardo todos estos aspectos estaban claros. No es difícil deducir las dimensiones de la bombarda múltiple tomando como referencia la parte central donde los marineros debían moverse. Las palas venían accionadas por manivelas que debían estar debidamente dimensionadas para ser usadas por uno o más hombres. Una vez posicionados estos hombres en el interior de la bombarda es fácil deducir las dimensiones finales. En este proyecto se ha querido, dado el gran volumen de la bombarda, dejar espacio para dos personas en cada una de las manivelas motrices que se describirán más adelante. Teniendo esto como requisito geométrico, las dimensiones externas de la bombarda han sido 4 metros de altura y 15,8 metros de diámetro, como se aprecia en la figura inferior (imagen 61). Figura 61: Dimensiones externas de la bombarda. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 65 En cuanto al peso es difícil hacer un cálculo preciso. La estructura y los cañones eran muy pesados, pero Leonardo compensó este problema dotando a la bombarda de un casco muy voluminoso. Con los materiales seleccionados, que se detallarán en los próximos apartados, la masa total calculada por Catia fue de 110.000 kg, mientras que la masa de un galeón de aquella época se encontraba entre los 500.000 y 2.000.000 kg. Por tanto, haciendo un estudio de flotabilidad, se ve que gracias a su voluminoso casco la bombarda solo se sumerge 0,7 m para flotar, dejando 1 m más de altura desde el nivel del agua hasta la abertura en el casco para los cañones, que es por donde el agua podría entrar. Ver figura 62. Figura 62: Análisis de flotabilidad. 6.8 FUNCIONAMIENTO DEL MECANISMO El diseño de la bombarda que aparece en el Códice Atlántico es muy pequeño, pero rico en detalles que, como suele ser habitual, desvelan el funcionamiento de toda la máquina. En la parte central del diseño se encuentran pequeñas manivelas, unidas a los pernos de las grandes ruedas con palas. Estas últimas no podían más que ser utilizadas en el agua. Leonardo comprende claramente que mover un vehículo tan pesado con un sistema de palas conlleva problemas. El tonelaje del acorazado es tan elevado que pocos hombres no serían capaces de ponerla en movimiento. Pero el motor está bien proyectado para ser movido con la fuerza de los brazos. Si se analiza atentamente el diseño se aprecian dos mecanismos de jaula muy pequeños que engranan con la gran rueda dentada, que a su vez está conectada al perno principal de una de las ruedas con palas. También sobre los pernos de los mecanismos de jaula se aprecian dos manivelas. Estos pequeños engranajes podían servir para iniciar la marcha de la bombarda múltiple, ya que permiten comenzar a mover lentamente la rueda de paletas con un esfuerzo considerablemente menor. Estos pequeños mecanismos son comparables a un cambio mecánico, similar a la primera marcha de los automóviles modernos. Una vez en movimiento, aunque este fuese lento, la resistencia provocada por el tonelaje de la bombarda múltiple disminuía, y solo entonces los tripulantes podían accionar las manivelas de los pernos principales, aumentando la velocidad de rotación de las palas ya en movimiento. En la figura 63 se representa en detalle la parte central de la bombarda, así como el procedimiento para comenzar su movimiento; en ella se muestra con una flecha azul el movimiento y La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 66 dirección de giro de los engranajes de jaula, que servirían para iniciar el movimiento de la máquina, y en verde el de la gran rueda dentada. Figura 63: Detalle del inicio del movimiento. En primer lugar se accionarían manualmente los engranajes de jaula (flecha azul), lo que haría que la gran rueda dentada comenzara a moverse (flecha verde) y a mover el conjunto de ruedas de palas. Cuando las ruedas de palas giran en la misma dirección a la misma velocidad, la barca avanza en línea recta, sin embargo, si las ruedas son independientes una de la otra, como se ha planteado en este proyecto, pueden girar en sentidos opuestos. En estos casos, la máquina efectuaría giros, incluso sobre sí misma, con gran precisión. 6.9 USO BÉLICO Las fases de ataque se podían desarrollar en dos modalidades. Si la embarcación se encontraba rodeada, o con unidades enemigas en todas las direcciones, podía disparar contemporáneamente varios cañones en diversas direcciones, cubriendo un ángulo de ataque de hasta 360º (ataque múltiple), como se puede ver en la figura 64. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 67 Figura 64: Disposición de los cañones en la bombarda completamente montada. Cuando, en cambio, el objetivo era uno (ataque simple), la eficacia de la máquina se revelaba increíble. Los marineros podían efectuar una operación de rotación sobre sí misma, de modo que los cañones se disparaban secuencialmente de uno en uno cuando este apuntaba hacia el objetivo, permitiendo así usar toda la potencia de fuego sobre un único objetivo. Además, de este modo se dejaba tiempo para enfriarse al cañón que acababa de disparar, de modo que cuando llegaba de nuevo su turno podía ser de nuevo recargado. En este caso el objetivo era golpeado por una ráfaga de proyectiles inusual en aquella época. Al ser la bombarda un vehículo tan grande y pesado, tripulado por pocos marineros, su movilidad es reducida. Es posible que para los grandes desplazamientos la bombarda fuese arrastrada por otros barcos o incluso por animales o personas si debía avanzar por un río, como en el cuadro de Illiá Repin “Los sirgadores del Volga” (figura 65). De este modo la bombarda llegaría hasta las proximidades del enemigo para desde ahí acercarse protegida por sus escudos. Figura 65: “Los sirgadores del Volga”, de Illiá Repin. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 68 6.10 COMPONENTES Teniendo en consideración la información del diseño de Leonardo, la interpretación hecha de su funcionamiento y los materiales disponibles en su época, se ha procedido a la creación de la bombarda con CAD. La máquina se ha dividido en diversos subconjuntos, que a su vez están formados por distintas piezas, de modo que sea más fácil entender su construcción. Estos subconjuntos son: 6.10.1 Pasarela Es una de las partes contenidas en el diseño original de Leonardo. Está compuesta por tres piezas: suelo, pared interior y pared exterior (ver figura 66). Para poder hacer un ensamblaje sin necesidad de recurrir a elementos de unión, la pieza que hace de suelo se ha diseñado con dos muescas, una a cada lado, para encajar en cada una de ellas una pared. Por consiguiente, ambas paredes se han diseñado con la forma equivalente en uno de sus extremos para que encaje en el suelo. Figura 66: Piezas que componen la pasarela (derecha). Pasarela montada en un sector de la bombarda (izquierda). Para la definición de su tamaño se ha tenido en cuenta que debe ser un lugar donde los marineros tengan espacio suficiente para maniobrar con la bombarda a la vez que otros trabajan con los cañones. Sus dimensiones son: un metro y medio de anchura para que puedan entrar 2 personas para mover la manivela que conecta con las ruedas de palas, 65 cm de altura por la parte interior y 50 cm de altura por la parte exterior, donde se encuentran los cañones, para facilitar la carga de los mismos. Ver figura 67. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 69 Figura 67: Vista en planta de la pasarela. Como ya se ha señalado la bombarda múltiple es una máquina bastante compacta, y esto conlleva que dentro de ella haya el espacio justo para que la tripulación pueda moverse y maniobrar. Para mejorar esta situación se puede hacer alguna modificación estructural que ayude a este propósito. En este caso se propone diseñar el suelo de la pasarela ligeramente inclinado hacia el exterior, de modo que la tendencia de los proyectiles almacenados sea colocarse en el lado exterior y no ir rodando de un lado a otro, estorbando a los tripulantes, poniendo en riesgo sus pies y tobillos, y pudiendo provocar roturas en las piezas de madera durante sus oscilaciones. En la figura 68 podemos ver dicha modificación, en la que se puede observar que una ligera inclinación hacia el exterior permite, no sólo que los proyectiles no estorben, sino que se coloquen cerca de los cañones, lo que facilita la rápida carga de éstos. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 70 Figura 68: La inclinación de la pasarela hacia el exterior permite tener libre la zona de maniobra y los proyectiles cerca de los cañones. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 71 6.10.2 Estructura base Está compuesta por dos niveles: el inferior es el que apoya directamente en el casco, y el superior es en el que se colocan los cañones y sobre el cual descansa el blindaje protector. Ambos forman la parte de mayor diámetro de la bombarda múltiple. Ver figura 69. Figura 69: Nivel superior e inferior de la estructura base en un sector de la bombarda. El porqué de diseñar esta estructura en dos niveles en lugar de hacerlo en uno solo, con piezas más gruesas y un menor número de ellas, se debe a razones de ensamblaje. Al hacerlo en dos niveles, nos evitamos la engorrosa tarea de tener que unir entre sí las piezas de un solo nivel; de este modo las piezas de un nivel están unidas a las del otro nivel simplemente con pasadores de madera, de manera tal que el ensamblaje resultante resulta lo más compacto posible sin usar piezas metálicas. Ambos niveles están compuestos por un marco de piezas, en cuyo interior se colocan dos tablones cruzados para aumentar la resistencia de la estructura (ver figura 70), aspecto muy importante a tener en cuenta en este caso ya que esta estructura va a soportar tanto el peso de la coraza como el de los dieciséis cañones. Se ha decidido usar pino para el nivel superior y roble para el inferior buscando no sólo aumentar la resistencia sino también aligerar el peso del conjunto. Figura 70: Piezas que conforman la estructura base de un sector de bombarda. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 72 6.10.3 Rueda de palas Las dos ruedas de palas forman, junto con la rueda conductora, los ejes y los engranajes tipo jaula, el conjunto motor del movimiento de la bombarda múltiple. Aunque están colocadas una al lado de la otra, se ha decidido que cada una sea movida por un eje distinto para que ambas puedan tener movimientos independientes y así poder maniobrar con más facilidad la bombarda múltiple. Estas ruedas son de grandes dimensiones, midiendo 3,6m de diámetro. En la figura 71 se puede apreciar una comparación a escala entre el tamaño de una de las ruedas de palas y un hombre. Figura 71: Comparación de tamaño entre las ruedas de palas y un hombre. Se componen de un cilindro central en el que van encajadas catorce palas. El cilindro tiene 90cm de diámetro y 95cm de altura, y consta en su parte central de un agujero pasante de sección cuadrada de 22cm de lado por el que pasa el eje central que mueve todo el conjunto. Este cilindro tiene la función de mover catorce palas de gran tamaño, por lo que tiene que soportar grandes esfuerzos. Dichos esfuerzos hacen que la zona de unión entre el cilindro y las palas sea la más sensible a las roturas, por eso sus dimensiones se han elegido buscando que haya suficiente material alrededor de las muescas, tanto entre muescas consecutivas como entre dichas muescas y el eje, pero sin sobrecargar demasiado el conjunto. Además de esto, también se ha diseñado un refuerzo de metal para reforzar aún más esta zona de unión, y que aumenta la sujeción de las palas al cilindro (figura 72). La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 73 Figura 72: Refuerzos metálicos de la rueda de palas. Las palas se han hecho siguiendo el modelo diseñado por Leonardo, rectangulares y de grandes dimensiones: 10cm de espesor, 80cm de ancho y 150cm de largo, siendo la parte encajada dentro del cilindro de 15cm de profundidad. Las aristas vivas se han achaflanado para mejorar su comportamiento y su durabilidad (figura 73). Figura 73: Rueda de palas. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 74 6.10.4 Rueda conductora Esta rueda es la que se utiliza para iniciar el movimiento de la bombarda múltiple, es decir, para “arrancar”. Está conectada a dos engranajes tipo jaula que son los encargados de transmitirle el movimiento que los marineros inician con el giro de las manivelas (ver flecha azul, figura 74); a su vez esta rueda transmite dicho movimiento al eje, el cual moverá las ruedas de palas (flecha verde, figura 74). Figura 74: Inicio del movimiento. Es por tanto una pieza muy importante en el conjunto motor, al ser la rueda que debe comenzar a moverse cuando aún las demás ruedas están inmóviles. Leonardo diseña esta rueda con una dimensión mucho mayor que la de los engranajes tipo jaula para facilitar el arranque, ya que de este modo la relación de transmisión es de reducción, y por tanto, la fuerza que tienen que hacer los marineros para arrancar todo el conjunto es menor. Sus dimensiones son impresionantes: 150cm de radio, 30cm de ancho y 30cm de espesor. Cuenta con sesenta y cuatro dientes cilíndricos de 5cm de diámetro y 15cm de largo, de los cuales 5cm quedan introducidos en los agujeros realizados en la rueda y destinados a su montaje. En la figura 75 se muestra una vista explosionada de la rueda conductora, así como una imagen de la misma ya montada. Figura 75: Rueda conductora: vista explosionada (izquierda) y montaje (derecha). La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 75 6.10.5 Engranajes tipo Jaula Este es un tipo de engranaje muy habitual en los diseños de Leonardo. Consiste en dos discos y 6 cilindros que hacen el papel de dientes en un engranaje actual. Los discos son de 50cm de diámetro y 7,5cm de ancho, con un agujero cuadrado de 5cm de lado en la parte central por donde pasa la manivela, la cual le transmite el movimiento al engranaje. Este agujero se ha hecho de forma cuadrada para evitar posibles problemas de deslizamiento relativo al girar la manivela. Esta manivela, por su parte, se ha diseñado en bronce, de una sola pieza y se ha realizado por fusión. Presenta un disco perpendicular al eje para que ejerza de tope y para que cuando se monte el engranaje en su soporte no haya oscilaciones laterales. Todo ello se puede observar en la figura 76. Figura 76: Engranaje tipo jaula. La forma, número y tamaño de los “dientes” se han elegido mediante un proceso iterativo de simulación en el cual se han hecho sucesivas recreaciones del movimiento hasta alcanzar la situación ideal en la que los dientes no se chocan entre sí y, por tanto, el movimiento es fluido. Se ha procedido de este modo debido a que en este caso no es posible aplicar directamente las ecuaciones de los engranajes ya que estas sólo son aplicables para ruedas con otro tipo de dientes. Es necesario mencionar un aspecto curioso del diseño de Leonardo: tanto este tipo de engranajes como el eje central carecen totalmente de soportes, sino que parecen estar superpuestos o flotando (ver figura 77), lo que no es nada viable mecánicamente, por lo que se ha diseñado un soporte para este tipo de engranaje (figura 78). Figura 77: Diseño de Leonardo. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 76 Figura 78: Soporte para engranajes. 6.10.6 Ejes El eje se encuentra en la parte central de la bombarda múltiple y es el encargado de transmitir el movimiento a las ruedas de palas (figura 79). Como en el diseño que nos dejó Leonardo no podemos ver la geometría del eje, en este proyecto se ha decidido dividir éste en 2, cada parte encargada del movimiento de una de las ruedas de palas, para que así ambas ruedas puedan girar independientemente (figura 80). Haciendo un breve análisis de cómo se movería nuestra bombarda múltiple se puede comprobar que si se tratase de un solo eje la máquina no tendría maniobrabilidad. Figura 79: El eje conecta la rueda conductora con las ruedas de palas. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 77 Figura 80: Eje central. Su estructura en dos semiejes permite la maniobrabilidad de la bombarda, al poder mover las ruedas de palas de manera independiente la una de la otra. Su manivela consta de un disco del cual sale la manivela, todo de una sola pieza y realizada por fusión, como en el caso de la manivela de los engranajes de arranque. El disco será por dónde se fije la manivela al eje por medio de clavos (figura 81). Figura 81: Manivela del eje central. La bombarda múltiple es una máquina de grandes dimensiones, sin embargo, a pesar de lo que pueda parecer desde su exterior, es una máquina bastante compacta. Esto hace que en su interior haya el espacio justo para que una tripulación reducida, por lo que cualquier ahorro de espacio es de agradecer para un manejo más cómodo. En base a esto se ha pensado en hacer determinados elementos desmontables de manera que no ocupen espacio en la pasarela, dejando así mayor posibilidad de movimiento a la tripulación. En este caso se ha desarrollado también un diseño alternativo de la manivela que sea desmontable para mover los engranajes y las ruedas de palas sólo cuando sea necesario. Para un mejor agarre de la manivela La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 78 se ha decidido hacerla de sección rectangular, así evitamos el riesgo de deslizamiento de la manivela dentro del agujero. En base a esto, el disco de la manivela de los ejes se ha diseñado con un agujero rectangular donde se introducirá la manivela cuando haga falta arrancar o maniobrar (figura 82). Esto mismo se podría también implementar en las manivelas de los engranajes de jaula. Figura 82: Una manivela desmontable permitiría a la tripulación tener una mayor maniobrabilidad en la pasarela, y sería perfectamente compatible con el diseño de Leonardo. Al montar la manivela en el disco queda un agujero pasante, como se ve en la imagen inferior (figura 83), de modo que introduciendo un espárrago o una cuerda es posible anclar el conjunto para evitar que se desmonte accidentalmente durante su uso. Figura 83: Manivela montada en el disco de acople con el eje. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 79 6.10.7 Soportes de los ejes Como ya se ha apuntado anteriormente, en el dibujo de Leonardo no se aprecia ningún soporte para el eje, ni siquiera para los engranajes de jaula. Todo está como “en vuelo”. Pero es obvio que esto no puede ser así, es necesario que el eje apoye en algún lado y evitar cualquier otro movimiento del mismo que no sea la rotación. Para ello se ha diseñado un soporte especial para dicho eje, uno a cada lado del agujero central de la bombarda múltiple. Con el fin de simular un montaje real, estos soportes constan de diferentes partes: una parte inferior, otra superior y un cilindro de bronce por donde se introduce el eje. Tanto la parte superior como la inferior serán de madera de olmo, ya que como se ha comentado anteriormente es muy buena para elementos estructurales que sean expuestos a la humedad. En la figura 84 se representan dichos soportes, exceptuando su parte superior, la cual se ha omitido para poder mostrar mejor el montaje de los ejes en el cilindro. Figura 84: Detalle del montaje de los ejes en los soportes. La función de la parte superior no es más que cerrar el conjunto y mantener el eje en su posición correcta. Para ayudar a esta misión se han diseñado además dos placas de metal que van clavadas tanto a la parte superior como a la inferior de los soportes, manteniéndolas juntas y asegurando dicha unión (ver figura 85). La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 80 Figura 85: Soportes de los ejes. Por otra parte, se ha decidido que el cilindro sea de bronce para evitar el desgaste de la madera y mejorar el rozamiento, ya que el bronce tiene una alta resistencia al desgaste. 6.10.8 Viga de soporte de los ejes En esta viga confluyen las dos partes que forman el eje central. Su función es únicamente la de hacer de punto de apoyo en el centro del agujero central de la bombarda múltiple. Colocada en el centro de la bombarda múltiple, tendrá que soportar no sólo el peso de las dos partes del eje sino también las fuerzas derivadas de todo el conjunto motor en movimiento, por lo que se ha elegido utilizar madera de roble para su construcción debido a la alta resistencia que presenta. A fin de reforzar la parte central donde se encuentran las dos partes del eje, se ha diseñado una pieza de bronce que hace de “portaejes” (figura 86). La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 81 Figura 86: Refuerzo central de la viga de soporte para los ejes. Esta viga pasa justo por el centro del agujero de la bombarda múltiple, por lo que sólo tiene dos puntos de apoyo; sin embargo soporta una gran carga, ya que debe sustentar el peso de los dos semiejes en su punto medio. Aunque se ha elegido hacerla de madera de roble y se ha reforzado su parte central con una pieza de metal para que soporte mejor el peso, sigue siendo una pieza crítica y es muy importante para el manejo de la bombarda múltiple, ya que sin ella no se habría movimiento. Por esta razón se ha diseñado un sistema para reforzar el punto medio de esta viga y así aumentar sus puntos de apoyo. La idea consiste en colocar dos travesaños de madera bajo dicha viga, que van desde el punto medio de la misma a cada uno de los lados del agujero central de la bombarda (ver figura 87). De esta manera conseguimos que haya mayor sustentación en la zona que va a realizar un mayor esfuerzo. Figura 87: Sistema de refuerzo adicional para la zona central de la viga de apoyo de los ejes. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 82 En las siguientes imágenes (figuras 88 y 89) se puede ver el eje montado sobre la viga antes y después de tener todas las ruedas montadas sobre él. Figura 88: Eje completo montado sobre la viga central de la bombarda. Figura 89: Conjunto de ejes más ruedas montado sobre la viga central de la bombarda. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 83 6.10.9 Interruptor mecánico o embrague Otra modificación que se ha pensado crear es un sistema para unir los dos semiejes y poder hacer que éstos giren solidariamente como un único eje. Consiste en una especie de embrague que permite unir o dejar independientes los dos semiejes de las ruedas de palas cuando sea necesario simplemente girando una palanca, como se observa en la figura 90. De este modo podemos tener un mayor control de la bombarda y hacer que el movimiento sea más eficiente. Figura 90: Posiciones extremas de la palanca accionadora del sistema de embrague. La importancia de este sistema radica en que en el momento del arranque y cuando se desea que la bombarda avance de forma recta, se necesita que ambas ruedas se muevan a idéntica velocidad; en dichos casos es preferible que ambas ruedas de palas sean atravesadas por el mismo eje, o lo que es lo mismo, que ambos semiejes se muevan exactamente igual. El momento del arranque es especialmente crítico porque el sistema de arranque tal y como lo expuso Leonardo sólo mueve una de las ruedas de palas, quedando la otra inmóvil, lo que crea la necesidad de que sea arrancada de manera manual; sin embargo esto puede traer otro problema, y es que si no se consigue que ambas ruedas de palas giren solidariamente la bombarda empezará a girar en lugar de avanzar recto. La idea de hacer que los dos semiejes engarcen y se conviertan en un solo eje simplifica mucho este proceso, pues permite que ambas ruedas de palas sean arrancadas al mismo tiempo y conducidas por la rueda conductora. Para lograrlo se han modificado los semiejes y las piezas metálicas sobre las que se montan, que fueron explicados anteriormente, y se han introducido componentes nuevos (figura 91). La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 84 Figura 91: Despiece del sistema de embrague y vista de los nuevos semiejes. Por otro lado, cuando se necesita maniobrar con la bombarda es preferible que las ruedas de palas puedan moverse de manera independiente, y eso sólo se consigue si ambos semiejes están separados. Es por ello que este sistema se ha diseñado como un interruptor mecánico, haciendo una función similar a la del embrague de un automóvil. Como se ha comentado anteriormente, su funcionamiento se basa en el movimiento de una palanca por parte de uno de los tripulantes de la embarcación. Al girar la palanca se desplaza una pieza con extremos prismáticos, como se muestra en la figura 92. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 85 Figura 92: Detalle del funcionamiento interno del sistema de embrague. El sistema tiene dos posiciones, mostradas en la figura 93, a las que se llega llevando la palanca a cada uno de los dos extremos que permite su movimiento. Su funcionamiento se puede entender analizando las secciones de los dos semiejes y el sistema de embrague presentados abajo. Figura 93: Sección del sistema de embrague y los semiejes: desplazamiento de la pieza de acoplamiento. La imagen de la izquierda corresponde al caso en el que los ejes están desacoplados, ya que la pieza de acople está solamente introducida en uno de los dos, dejando el otro libre. Si esta pieza se desplaza hacia la La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 86 izquierda (imagen de la derecha), se puede apreciar como ahora se acopla a los dos semiejes, provocando que estos tengan que girar solidariamente. Para poder permitir que un hombre accione este sistema es importante que esté todo bien engrasado, de lo contrario sería casi imposible mover la pieza de acoplamiento. 6.10.10 Remos La existencia de los remos es una cuestión casi subjetiva, puesto que los trazos que los definen son tan leves que se puede poner fácilmente en duda su existencia. A esto se añade la cuestión técnica, y es que con la existencia de las dos ruedas de palas no son necesarios los remos para cambiar de dirección. Si nos fijamos bien en el diseño de Leonardo podemos apreciar que las líneas que dibujan las dos ruedas de palas son trazos continuos, es decir, están conectadas, de hecho se pueden ver partes de dichas líneas en la zona que hay entre las palas, donde no debería haber nada. Este hecho nos hace pensar en la posibilidad de que inicialmente Leonardo dibujara una pala única, y que posteriormente cambiara de opinión y la dividiese en dos para mejorar la maniobrabilidad. Es posible que los remos formaran parte del diseño inicial de una pala única para permitir el giro de la bombarda, y que después fueran eliminados al dividir la pala en dos. Ante la imposibilidad de saber si Leonardo decidió incluir remos, y dado que la solución técnica adoptada pasa por que la maniobrabilidad de la bombarda venga de independizar las dos ruedas de palas, se ha decidido no incluir los remos en este diseño. 6.10.11 Estructura La estructura que sostiene la coraza defensiva de la bombarda múltiple es uno de los elementos que más controversia genera puesto que no aparece en el dibujo en planta de la bombarda. De hecho sólo aparecen dibujadas unas pocas líneas de la misma junto al esbozo de la coraza. Por ello se ha diseñado una estructura que casara con las pocas directrices que “dejó” Leonardo y atendiendo a cuestiones de peso y estabilidad de la coraza; se ha diseñado así una estructura compuesta por barras de distintas longitudes y pequeño diámetro. El material elegido ha sido olmo en base a que es casi tan resistente como el roble, pero con la ventaja de ser algo más ligero (650 kg/m3 por 710 kg/m3). La coraza protectora se ha querido hacer parecida a la del carro blindado también diseñado por Leonardo (figura 94). En aquel caso el vehículo es de menores dimensiones que la bombarda, de modo que para sostener los tablones bastaría con una estructura bastante sencilla. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 87 Figura 94: Coraza diseñada por Leonardo para el caso del carro blindado. En nuestro caso, la bombarda presenta un diámetro bastante mayor que el tanque, de modo que se ha decidido hacer una estructura interna para soportar los tablones tanto de la cubierta como del casco, y de paso darle una mayor resistencia al vehículo frente a posibles disparos del enemigo. En la figura 95 se puede observar esta estructura interna compuesta de barras. Figura 95: Estructura interna de soporte. Para formar estas estructuras se han adoptado las formas triangulares, ya que son las que mejor rendimiento proporcionan para conferir la integridad estructural al conjunto y ya se usaban en tiempos de Leonardo. En este proyecto se pueden distinguir dos estructuras distintas: la inferior y la superior. La estructura inferior es la parte que más complejidad entraña, y no sólo porque es la parte sobre la que se asienta toda la estructura, sino porque es la única parte que Leonardo dejó sin dibujar ni esbozar. En este trabajo se ha optado por diseñar una estructura lo más ligera posible, pero sin dejar de ser robusta. Se han puesto apoyos en aquellas zonas en las que el casco va a soportar una mayor carga, y se han dejado huecas el resto. Se ha decidido usar vigas de madera de sección 200mm x 150mm. Véase figura 96. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 88 Figura 96: Estructura inferior del casco. La estructura superior se monta sobre la anteriormente denominada “estructura base”, sobre la cual también se colocarán los cañones. Sobre este entramado de vigas, también formando triángulos, se fijan los tablones que formarán la cubierta del vehículo. La solicitación que sufrirá durante el funcionamiento de la bombarda será mucho menor que la de la estructura inferior, por ello la sección de las vigas es menor, 200mm x 50mm, salvo las verticales, que son de 175mm x 175mm. Véase figura 97. Figura 97: Estructura superior. Para poder montar los tablones de la cubierta ha sido necesario diseñar unas “alzas” como las mostradas en la siguiente figura (imagen 98), de modo que las vigas transversales formen planos. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 89 Figura 98: Alzas de la estructura superior. 6.10.12 Coraza – Cubierta Es otra de las partes apenas esbozadas por Leonardo que no aparece en el dibujo en planta. Lo único que tenemos para basarnos son dos perfiles, uno a la izquierda del diseño de la bombarda y otro justo debajo de la misma (ver figura 99). En ambos podemos ver que se trata de una cubierta cónica, como era de esperar, sin embargo existe algo de confusión en su terminación. Si bien en el perfil que tenemos a la izquierda de la bombarda se aprecia que dicha coraza tiene forma de tronco de cono, es decir, abierta en la parte central en la que se encuentran las ruedas conductoras; en el otro perfil podemos ver que termina en pico, un pico similar al que ya había usado en el carro armado. Ambas corazas son posibles, puesto que se ajustan con el dibujo de Leonardo. Esta diversidad puede deberse a que el autor quisiera exponer varias posibilidades a un posible cliente y dejarlo a su elección. En este caso se ha elegido una cubierta que deja abierta la parte central, de modo que el humo generado por los cañones al disparar pueda salir, para beneficio de los tripulantes. Figura 99: Esbozos de Leonardo para posibles diseños de cubiertas. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 90 Como se explicó anteriormente, los tablones se montan directamente sobre la estructura superior, fijándose a ella mediante clavos. Dichos tablones han sido diseñados con un espesor de 50mm para que junto a la estructura sean capaces de garantizar que los impactos del enemigo no destruyan la bombarda. El material escogido ha sido el pino, ya que aunque es menos resistente que otras maderas, es notablemente más ligera y castiga menos la masa total del conjunto. En las siguientes imágenes podemos ver como quedan montados dichos tablones sobre la estructura superior en algunos de los sectores de la bombarda (figura 100), así como la vista de la cubierta completa en el modelo de cad (figura 101). Figura 100: Tablones montados sobre la estructura superior. Figura 101: Cubierta completa. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 91 Al igual que pasara con el carro armado, un detalle que Leonardo dejó sin aclarar es el lugar y/o la forma de entrada y salida de la nave. En este proyecto se ha elegido que sea posible abrir todo un sector de la cubierta, aunque realmente no sea necesario una puerta de tales dimensiones para que pueda pasar una persona (figura 102). Sin embargo, se ha tomado esta decisión para permitir que las operaciones de carga y descarga de materiales, como puedan ser balas de cañón, pólvora, etc., sea más sencillo, pudiendo hacerse incluso desde un barco amigo que se le acercara. Figura 102: Sector que hace de entrada y salida de la nave, tanto de personas como de material. 6.10.13 Casco Para el casco se ha optado por una estructura cerrada a fin de que no entre agua que pudiese hundir la nave. El material elegido ha sido pino, ya que es una madera ligera y ampliamente usada para estos menesteres. El espesor de las planchas de madera es de 50 mm, y después del montaje es preciso un tratamiento de impermeabilización, por ejemplo con brea. En la figura 103 se muestra el casco de la nave, tanto con la estructura base y la pasarela (imagen superior derecha) como sin ellas para apreciar mejor los detalles de la estructura de apoyo. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 92 Figura 103: Casco de la bombarda. Arriba a la derecha se puede apreciar una imagen de todo el conjunto montado (casco-estructura de apoyo-estructura base y pasarela). 6.10.14 Cañón-Bombarda Los cañones o bombardas del vehículo proyectado tienen que ser cargados por su parte posterior. A pesar de que en aquella época casi todos se cargaban desde la parte delantera, en este caso es imposible dada la configuración pensada por Leonardo, ya que habría que salirse de la bombarda para poder hacerlo. Sin embargo, se sabe que el italiano ya había tenido en consideración cañones con retrocarga anteriormente, como el mostrado en el Codice Atlantico, foglio32r (figura 104). La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 93 Figura 104: Cañones con retrocarga dibujados por Leonardo antes de concebir la bombarda múltiple. La desventaja de los cañones retrocargados es que son más lentos de usar ya que se tiene que realizar la operación de apertura y cierre del mismo, además de que al no estar herméticamente cerrados expulsan parte del humo por la parte posterior, llenando el habitáculo del vehículo. A favor tienen que se necesita menos espacio para operar con ellos. Para la sujeción del cañón se ha diseñado un soporte resistente, de madera de roble, con una huella del negativo del cañón y una correa de cuero que se clava en el mismo. De este modo el cañón se mantendrá fijo en su sitio a pesar de la gran fuerza de empuje que se produce cuando dispara. Véase figura 105. Figura 105: Soporte de los cañones. La correa de cuero sujeta al cañón para que éste soporte sin moverse la gran fuerza de empuje debida a los disparos. El conjunto cañón/soporte se monta sobre la estructura base como se observa en la figura 106, coincidiendo con los puntos de refuerzo de la estructura inferior. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 94 Figura 106: Conjunto cañón-soporte montado sobre el casco de la bombarda. 6.10.15 Anillas para remolque Como se ha comentado anteriormente, en el diseño de la bombarda de Leonardo como máquina bélica acuática se ha considerado que un modo de aprovechar su potencial es remolcándola hasta las proximidades del lugar del combate, ya sea por medio de otra embarcación, animales o personas. Para permitir esta operación se han realizado dos anillas de anclaje, como se aprecia en la figura 107. Como material se ha escogido nuevamente el bronce, ya que resiste la corrosión mucho mejor que los hierros y aceros de aquella época, y se ha elegido poner dos porque así si falla uno la bombarda continúa estando enganchada al remolcador. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 95 Figura 107: Posición de las anillas en el casco de la bombarda. Se ha decidido colocar las anillas cerca de la puerta de la puerta para que sean accesibles por los marineros. Además, se han posicionado alineadas con las ruedas de palas, de modo que durante la operación de remolcado sea posible también actuar sobre ellas si fuera necesario. 6.10.16 Piezas de unión En el diseño de las piezas se ha intentado en la medida de lo posible que fueran montables entre sí de modo que se tengan que usar el mínimo de piezas de unión. Sobre todo se ha evitado introducir tornillería y adhesivos en el ensamblaje de distintas piezas ya que no eran tecnologías muy avanzadas en los tiempos de Leonardo. Sí que muchas partes están pensadas para ser unidas por clavos, como por ejemplo todas las uniones de piezas metálicas con piezas de madera; dichos clavos pueden ser fabricados tanto por fusión como por forja, ya que tampoco se requiere que sean de gran precisión. En la figura 108 se muestra un ejemplo de las piezas de unión que se han usado en el presente trabajo. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 96 Figura 108: Ejemplo de pieza de unión utilizada. Se puede apreciar que los clavos utilizados no son de una especial precisión, justo como serían en la época de Leonardo, aunque cumplen su cometido a la perfección. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 97 7. CONCLUSIONES Uno de los principales objetivos de este proyecto era el aprendizaje de un programa de CAD de gran relevancia en el mundo de la Ingeniería a nivel profesional como es Catia V5. Esto ha supuesto un reto personal importante, ya que su uso no forma parte del plan de estudios de Ingeniería Industrial, por lo que partía de cero y todo ha tenido que ser autodidacta. Principalmente se han utilizado los módulos de modelado de piezas sólidas, el de ensamblaje y el cinemático para la creación de los vídeos, obteniendo a lo largo de los meses de duración del proyecto un resultado satisfactorio y una capacidad de desenvoltura óptima. Además, Catia V5 ha demostrado ser un programa capaz de proporcionar todas las herramientas necesarias para el modelado de la Bombarda Múltiple. La reconstrucción de la máquina de Leonardo ha sido hecha/realizada considerándola una máquina bélica acuática, de modo que fuese perfectamente factible con los recursos y tecnologías de los siglos XV-XVI, además de completamente funcional. Para ello se ha debido realizar un importante trabajo de proyectación, ya que la información de partida ha sido una vista en planta contenida en la primera hoja del Códice Atlántico, en la cual sólo se pueden ver los cañones, la pasarela, la estructura perimetral y un esbozo del mecanismo para el movimiento. Por tanto, se ha tenido que hacer que toda la parte ideada por Leonardo fuera capaz de funcionar como se quería, especialmente la parte del sistema de palas, a la que se le han hecho importantes añadidos como un embrague mecánico para poder controlar la dependencia e independencia de las ruedas de palas. Además, se ha tenido que idear el casco de la embarcación, la coraza blindada, la sujeción de los cañones, las estructuras para el casco y la coraza, anillas para remolcar la embarcación y todos los sistemas de unión y fijación de las piezas. Sin duda el tener que enfrentarse a los problemas técnicos que se iban presentando y tener que buscar sola una solución ha sido una experiencia muy positiva que probablemente me sirva en mi futura carrera como Ingeniera. Además, el tener que hacerlo respetando la tecnología de la época de Leonardo y estudiando cómo él resolvió problemas similares, ha servido para realizar un acercamiento bastante profundo a la faceta técnica del genio italiano. La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 98 8. BIBLIOGRAFÍA Laurenza, D.; Taddei, M. y Zanon, E. Atlas ilustrado de las máquinas de Leonardo, Ediciones Susaeta Nardini, B. Vita di Leonardo, Editorial: Giunti, 2004 Vasari, G. Las Vidas de los más excelentes arquitectos, pintores y escultores italianos desde Cimabue a nuestros tiempos, Edición de Luciano Bellosi y Aldo Rossi, Presentación de Giovanni Previtali. Madrid: Ediciones Cátedra, Grupo Anaya, S.A., 2002 Vásquez Angulo, J.A. Análisis y diseño de piezas de máquinas con CATIA V5 (Método de los elementos finitos). Barcelona: Marcombo, 2009 Valencia Giralo, A. El ingeniero Leonardo da Vinci. Medellin, Colombia, 2004 Zamani, N.G. y Weaver, J.M. CATIA V5 Tutorials Mechanism Design and Animation Release 20. Mission, Kansas: Schroff Development Corporation, 2011 http://www.biografiasyvidas.com/monografia/leonardo/ http://www.bizkaia.net/Home2/Archivos/DPTO8/Temas/Pdf/ca_GTcapitulo1.pdf?idioma=CA http://www.sistemaformacion.com/utilidades-de-catia-para-la-ingenieria-y-el-diseno La bombarda múltiple de Leonardo da Vinci Verónica Fabián Puerta 99