Выставка механических моделей
Леонардо задавался вопросом: "Если интенсивность ветра и воды остаётся неизменной, способно ли увеличение их интенсивности в пять раз привести к увеличению энергии в пять раз?
Эта боевая машина должна была использовать паровую энергию для ядром из пушки. Необычным было и то, порох при этом не требовался. Медная пушка на колёсах могла с лёгкостью передвигаться по полю сражения. Её казённая часть нагревалась до высокой температуры, затем в неё заливалась вода и давление пара возрастало до такой степени, что этого было достаточно для выстрела, сопровождающего громким взрывом и огромными клубами пара.
Леонардо позаимствовал эту идею у греческого математика Архимеда.
Эта устройство представляет собой машину предназначенную для штурма крепостных укреплений.
Платформа на колёсах приближалась к стене, затем с помощью верёвок опускался крытый мост, позволявший преодолеть ров.
Эту тяжёлую пушку предполагалось установить на мощной деревянной платформе. Угол обстрела мог регулироваться при помощи колеса, приводимого в движение ходовым винтом, который в свою очередь приводили в движение с помощью рычага.
Леонардо часто использовал вращающийся диск с острым выступом или (выступами) для того, чтобы привести в действие тот или иной механизм. В этом аппарате рукоятка приводила в действие диск, выступы которого при круговом движении меняли своё положение то вверх, то вниз. Вращаясь, диск поднимал, а затем резко опускал молот.
Леонардо создал рисунок колёсной лодки с лопастями, схожими по форме с плавниками рыбы. Человек должен был вращать ногами две педали. По принципу возвратно-поступательных движений педали приводили в движение гребное колесо, которое начинало вращаться против часовой стрелки и, таким образом, судно двигалось вперёд.
В "Атлантическом кодексе" Леонардо привёл схему устройства колесцового замка для пистолета - это единственное изобретение, получившее признание при жизни мастера. По его инициативе, на смену неудобным и не надёжным фитилям, употреблявшимся при стрельбе, (создававшим в процессе горения нежелательный демаскирующий эффект), пришёл курок с зажатым кусочком кремния. Под курком располагалось колёсико с насечкой. Это устройство работало при помощи заводимой ключом пружины, которая после нажатия на спусковой крючок приводила в движение колёсико и опускала на него курок с кремнием. В результате возникшего высекались искры, зажигающие пороховой заряд. Главным недостатком этого механизма была его дороговизна. В 17-18 веках колесцовый замок был повсеместно дешевым кремниевым ударным замком. В настоящее время похожий принцип получения искры применяется в некоторых зажигалках.
Леонардо спроектировал огромное боевое орудие, бронированную машину, вооружённую со всех сторон пушками и способную перемещаться во всех направлениях. Этот механизм должен был двигаться при помощи мускульной силы экипажа (предположительно из восьми человек), вращающих рукоятки , прикреплённые к небольшим колёсам, которые приводили в движение четыре больших колёса. Концепция бронированного вагона будет впервые реализована во время 1-ой мировой войны.
Изобретен Леонардо для пребывания человека под водой. Его предполагалось изготовить из водонепроницаемой кожи. Спереди, по замыслу автора, его необходимо было снабдить большим надувным мешком - карманом, который с помощью шланга и насоса заполняли воздухом, что облегчало подъем водолаза на поверхность. К его носу и рту были подсоединены гибкие дыхательные трубки, ведущие на поверхность воды к плавучему воздушному колоколу.
Так когда же и кем был изобретён велосипед?
Средство передвижения, напоминавшее этот механизм, изображено на фреске, найденной при раскопках Помпеи, а также на каменном саркофаге, которому по меньшей мере 20 веков. В 1974 году, во время реставрации рукописей Леонардо да Винчи, до этого хранившихся в закрытых запасниках Ватикана, на обороте одного из листов был обнаружен набросок, напоминающий современный велосипед. Эта находка вызвала бурную реакцию, большинство исследователей с восхищением комментировали открытие, но находились и такие, которые утверждали, что найденный рисунок не что иное как фальшивка.
Маховик представляет собой механическое устройство для стабилизации скорости вращения. Согласно идеи Леонардо, если достаточно быстро раскрутить рукоять, четыре сферических шара поднимутся вверх благодаря центробежной силе. В конечном итоге цепи натянутся и примут горизонтальное положение. Когда же будет достигнута максимальная скорость вращения, шары и рукоять будут вращаться с постоянной скоростью. Маховик должен был поддерживать скорость вращения и сокращать усилия для её сохранения. Он также помогал стабилизировать вращение рукояти в момент её колебаний или не стабильного усилия. Подобный принцип Леонардо мог подметить наблюдая за работой гончарного круга.
В этом своём изобретении Леонардо переработал римскую версию этого смертоносного снаряда. По мере того, как колесница двигалась вперёд, ножи начинали вращаться, уничтожая каждого на своём пути. Вместе с тем, эта машина таила опасность и для наступающей стороны - блеск вращающихся ножей мог вызвать панику у лошадей, в следствии чего они становились не управляемыми.
Изобретение Леонардо является предшественником современного шарикоподшипниках, используемого для сокращения силы трения. Деревянные шарики находились между шпинделями, имевшими изогнутые стороны. Шарики могли вращаться во всех направлениях, а шпиндели только вокруг своей оси. Поскольку шарики не соприкасались друг с другом, это спасало их от износа.
Леонардо планировал использовать это устройство при строительстве огромной вращающейся сцены для одной из своих театральных постановок при Королевском дворе в Милане.
Леонардо изобрёл механизированный барабан для использования как на марше, так и в ходе наступления. Барабаны отбивали сложный ритм в такт движениям оси повозки. Когда повозка катилась, механизм поворачивал два центральных цилиндра, которые в свою очередь приводили в действие десять барабанных палочек( по пять с каждой стороны).
В период жизни во Флоренции Леонардо изучал различные виды подъемных приспособлений. Он пытался усовершенствовать уже существующие в то время подъемники, в особенности те, которые были спроектированы архитектором Филиппо Брунеллески в период его работы над куполом собора Санта Мария дель Фьоре. Вращающийся кран с лебёдкой был предназначен для поднятия лёгких строительных материалов. Груз поднимался посредством рукоятки и лебёдки, и далее, с помощью горизонтального ходового винта и системы блоков мог быть передвинут в ту сторону, куда его необходимо было подать. Подобный механизм позволял человеку, управляющему краном, осуществлять подъем груза из самых разных положений.
В древние времена уже было известно устройство, способное поднимать воду без применения человеческой силы. Впервые такой аппарат был описан греческим математиком Архимедом (287-212 годы до н.э). Леонардо разработал несколько усовершенствованных версий такого устройства. Он изучал соотношение между наклоном оси и необходимым числом витков спирали. Благодаря усовершенствованию стало возможным перекачивать больший объем воды с меньшими потерями. Водный винт широко используется сегодня для орошения, а его принцип лежит в основе работы многих промышленных насосов.
Леонардо стремился повысить мощность и скорость орудийного огня и для этого спроектировал орудие со множеством стволов. Полагают, что это изобретение явилось прототипом современного пулемёта. Орудие имело стойки с 30 стволами, расположенными на вращающейся платформе. По мере того как стрелял первый ряд из 10 пушек, второй заряжался, а третий остывал.
Винт играл важную роль во многих изобретениях Леонардо в области механики и неоднократно использовался при создании аппаратов.
Во времена Леонардо на смену деревянным винтам стали приходить механические. Ось, в центре устройства предназначался для изготовления винта. При повороте рукоятки двухсторонние винты двигали устройство с винторезом, одновременно вращая центральную ось. В нижней части конструкции располагались приводы разных размеров, которые могли менять шаг резьбы.
Принцип, подмеченный в детской игре в волчок, который вращаясь вокруг нити поднимается вверх, послужил толчком для концепции поднимающегося в воздух винта, предложенной Леонардо.
Четыре человека, стоя на центральной платформе в основании аппарата, должны были двигаться вокруг оси и толкать рычаги. По мере того как обтянутые льняной тканью винты раскручивались, возникала тяга, позволяющая аппарату подняться в воздух. Скорее всего, такой аппарат никогда бы не смог оторваться от земли и, тем не менее, он по праву может считаться прототипом современного вертолёта.
Множество исследований Леонардо да Винчи было посвящено изучению крыльев различных птиц. В частности, крыльев летучей мыши.
Эта установка могла производить как одиночные выстрелы, так и залпы. Установка была снабжена колёсами, что позволяло перемещать её на поле боя. С помощью рычагов в тыльной части установки можно было регулировать угол , тем самым регулировать высоту и траекторию выстрелов.
Однако, это орудие было бы достаточно сложно перезаряжать вовремя боя.