5. Арочный мост.
Codex Atlantico, F. 22 R.
Этот мост предназначался для военных целей и способствовал быстрому и скрытному передвижению войск.
По замыслу Леонардо такой мост мог быть построен группой солдат из небольших стволов деревьев, растущих по берегам реки. Для строительства моста не требовались веревка или гвозди, а сама конструкция была продумана таким образом, что чем сильнее была нагрузка на опорные конструкции, тем крепче смыкались связанные между собой деревянные брусья.
Леонардо назвал этот мост "Надёжность".
6. Спиральный механизм или червячная передача.
Codex Madrid I, F.17 V.
Этот механизм для передачи вращательных движений встречается в работах Леонардо довольно часто.
Спираль в верхней части устройства контактировала с зубчатым колесом по всей его дуге, а не только отдельной его части. Поскольку спираль одновременно захватывала сразу несколько зубцов, сила распространялась на большую площадь, что сокращало риск повреждения в случае поломки под давлением одного зубца. В этом устройстве Леонардо продолжил развивать принципы Архимедова винта. Механизм да Винчи обладал мягкой трансмиссией, характерной для современных приборов.
7. Домкрат.
Codex Atlantico, F. 998 R.
Современный автомобильный домкрат состоит из зубчатой рейки и шестерни. Домкрат преобразует вращательное движение в поступательное, позволяя тем самым поднимать тяжелые предметы с малой затратой усилий.
Рукоятка была присоединена к маленькому зубчатому колесу. Когда колесо поворачивали, круглая шестерня цеплялась за зубчатую рейку и двигала ее по направлению вверх. В свою очередь любой предмет, находящийся наверху этой рейки, мог быть поднят. Опустить предмет можно было, изменив направление поворота рукоятки.
8. Автоматически блокирующий механизм.
Codex Madrid I, F.12 R.
В любом механическом процессе с участием тяжелых предметов важно, чтобы в случае неполадки движение колеса в устройстве не вышло из-под контроля.
Леонардо занимался изучением нескольких разновидностей системы, позволяющей блокировать вращение колеса в неверном направлении в процессе поднятия груза. Задвижка на устройстве зажимает зубцы колеса, не давая ему вращаться в противоположную сторону, бросив груз.
Изначально идея использовалась при зарядке катапульт. Сегодня этот принцип лёг в основу храпового механизма.
9. Велосипед.
Codex Atlantico, F. 133 V.
Находка рисунка велосипеда среди рукописей Леонардо вызвала большое количество споров, возникших в период работы над реставрацией Кодекса Атлантикус в 1960-е годы.
Некоторые учёные полагают, что этот набросок мог быть выполнен одним из молодых учеников Леонардо по имени Салаи, который скопировал оригинальную идею мастера или его рисунок. По сути, имя ученика - единственное слово на наброске. Безусловно, стиль рисунка во многом напоминает стиль да Винчи. Однако последние исследования показали, что скорее всего эта работа является подделкой, выполненной в XXвеке, и следует считать, что Леонардо вообще не изобретал велосипед. На рисунке велосипеда отсутствовали типичные для работ Леонардо жирные, ярко выраженные линии, видимые на обратной стороне листа. Так же было установлено, что набросок был выполнен графитом (графитовым карандашом), который был изобретён лишь спустя десятилетия после смерти да Винчи.
10. Катапульта.
Codex Atlantico, F. 50 V.
Леонардо с молодых лет был увлечён военной инженерией. Множество страниц его рукописей содержат рисунки усовершенствованных вариантов уже существовавших в то время катапульт, которые являлись одним их древнейших видов оружия.
В своих работах да Винчи экспериментировал с эластичностью материалов и степенью напряжения, пытаясь увеличить мощность катапульт, дальность и точность полета камня.
11. Устройство для нарезки винтов.
Manoscritto B. F. 70 V.
Винт играл важную роль во многих изобретениях Леонардо в области механики и использовался в механизме многих его аппаратов. Во времена Леонардо на смену деревянным винтам стали приходить металлические. На рисунке представлен проект устройства для нарезки винтов.
Прут, изображенный на рисунке в центре устройства, предназначался для изготовления винта. При повороте рукояти двухсторонние винты двигали устройство с винторезом, одновременно вращая центральный прут. В нижней части конструкции располагались приводы разных размеров, которые могли менять шаг винта.
12. Одометр.
Codex Atlantico, F. 1 R.
Это устройство для точного измерения расстояния. Одометр Леонардо представлял собой тачку с зубчатыми колёсами. Каждый раз после того как колесо тачки совершало полный оборот, маленькое вертикальное колесо помещалось на один зубец. В свою очередь горизонтальное колесо также поворачивалось на один зубец и выбрасывало через маленькое отверстие камень или деревянный шарик в специальный ящик. Сбор и подсчет этих камней давал возможность установить количество оборотов колеса на земле и тем самым измерить расстояние. Устройство Леонардо являлось доработанным вариантом инструмента, спроектированного римским архитектором и инженером Витрувием.
13. Трёхзарядное скорострельное оружие.
Codex Atlantico, F. 56 V.
Леонардо стремился повысить мощность и скорость огня и для этого спроектировал машину со множеством стволов. Возможно, данное изобретение может считаться прототипом современного пулемета.
Орудие имело три стойки с 30 стволами, помещенными на вращающуюся платформу. По мере того как верхний ряд из 10 пушек стрелял, следующая стойка перезаряжалась, а третья в этот момент остывала.
14. Веерообразное орудие.
Codex Atlantico, F. 56 V.
На рисунке посредине изображена машина со множеством стволов, расположенных веером. Эта установка могла производить как единичные выстрелы, так и залпы.
Машина была снабжена колёсами, что позволяло бы двигать и вращать ее в зависимости от позиции врага. С помощью рукояти в задней части установки можно было регулировать высоту и траекторию полёта снарядов. Однако подобное орудие было бы достаточно сложно перезаряжать во время сражения.
15. Редуктор.
Зубчатое колесо, изобретенное Архимедом в III в д.э. было хорошо известно во времена Леонардо. Да Винчи работал над усовершенствованием различных видов механизмов, способных передавать движение и усилие.
Сочетание зубчатого колеса с цевочной шестерней неоднократно встречается в разработках Леонардо. Цевочная шестерня представляет собой несколько цилиндров, находящихся между дисками.
На своем проектном рисунке Леонардо изобразил зубчатое колесо с перпендикулярными штырями, расположенными по окружности. Устройство передавало движение в момент, когда рукоять поворачивала цевочную шестерню, цеплявшуюся за штыри зубчатого колеса и вращавшую его. Схожий механизм применяется в устройстве некоторых современных часов.
16. Лестница для штурма.
Codex Forster I, F. 46 V.
Леонардо создал огромное количество рисунков с изображениями лестниц для штурма, с помощью которых солдаты могли атаковать вражеские крепости и замки.
Длина таких портативных лестниц, как и угол наклона, могла варьироваться. Механизм в основании лестницы представлял собой зубчатое колесо, проводимое в действие с помощью ходового винта.
Рукоять внизу колеса позволяла регулировать длину лестницы. Данная модель штурмовой лестницы очень похожа на современную пожарную лестницу.
17. Танк.
Museo Brit`anico F. 1030
Леонардо спроектировал огромное боевое орудие: бронированную машину, вооруженную со всех сторон пушками и способную перемещаться во всех направлениях. Предполагалось, что один солдат должен был сидеть в смотровой башне машины для того, чтобы задавать направление.
Орудие должно было перемещаться посредством мускульной силы экипажа предположительно из восьми человек, поворачивавших рукоятки, прикрепленные к небольшим колесам, которые приводили в движение четыре больших колеса.
Судя по рисунку Леонардо, каждое колесо приводилось в движение и поворачивалось независимо, то есть весь экипаж был постоянно задействован. А кто же тогда заряжал пушки и стрелял? Концепция бронированного вагона, управляемого пехотинцами, будет впервые использована в Первой мировой войне.
18. Механизм для исследования веса, или составная лебедка.(будет изменен внешне)
Codex Madrid I, F. 36 V.
Леонардо рисовал и анализировал систему блоков и канатов. Он заметил, что такая система позволяла поднимать тяжелые предметы равномерно. И наоборот, устройство с использованием зубчатого колеса и цепи было менее эффективно и обладало большим риском сломаться под напряжением. Леонардо предлагал, что каждый отдельный блок мог поднять единицу массы.
Таким образом, тридцать три блока, как изображено на рисунке, могли поднять 33 килограмма с противовесом всего в 1 килограмм на конце веревки. Чем больше было петель и блоков, тем эффективнее было устройство.
19. Устройство для подъёма столбов.
Codex Madrid I, F. 43
Эта модель представляет собой простое устройство для поднятия колонн и столбов. Леонардо позаимствовал эту идею у итальянского инженера Франческо Мартини.
Колонна устанавливалась на двухколёсной платформе и тянулась вперед при помощи горизонтального или наклонного каната. Горизонтальный канат наматывался через лебедку на рукоятку, что требовало меньшего усилия, так как при подъёме колонны сила трения оставалась постоянной. При использовании наклонного или косового каната нагрузка значительно увеличивалась, и в конечном итоге весь вес колонны приходился на канат.
20. Парашют
Codex Atlantico, F. 1058 V.
Парашют Леонардо представлял собой конструкцию в форме пирамиды, покрытую льном. Длина каждого деревянного шеста, образующих вместе форму пирамиды, составляла 7 метров. Леонардо писал: "Если у человека есть шатёр из прокрахмаленного полотна шириною 11 метров и высотою 11 метров, он сможет бросаться с любой большой высоты без опасности для себя". Он считал данную модель разновидностью планера или "способом летать без помощи маховых движений крыльев".
В 2000 году британский парашютист Адриан Николас опробовал модель Леонардо, совершив прыжок с воздушного шара с высоты 3000 метров. Прыжок прошел успешно. Однако на высоте 600 метров ему пришлось сбросить парашют Леонардо и воспользоваться запасным современным, опасаясь быть травмированным при приземлении тяжелой пирамидальной конструкцией.
21. Шарикоподшипник.
Codex Madrid I, F. 20 V.
Изобретение Леонардо является предшественником современного шарикоподшипника, 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 для строительства огромной вращающейся сцены для одной из своих театральных постановок при королевском дворе Милина.
22. Вращающийся шарикоподшипник.
Codex Madrid I, F. 101 V.
В этом устройстве три шара двигались свободно, независимо друг от друга и располагались в специальном основании в форме полусферы. Шары передавали силу трения, создаваемую посредством давления на них вертикального столба. Леонардо заметил, что необходимы три сферы, а не четыре. Четыре сферы двигались бы неравномерно и производили бы большее сопротивление, что сделало бы устройство менее эффективным.
Как и многие другие изобретения Леонардо, это устройство не вспоминали на протяжении нескольких веков, и лишь в 1791 году в Уэльсе этой идеей воспользовались при изготовлении карет.
23. Редуктор танка.
Основная двигательная единица танка, состояла из нескольких зубчатых колес и цевочных передач, соединенных между собой валом, таких соединений было несколько.
В зависимости от переменной или совместной работы редукторов танка, машина совершала движение вперед и развороты в разные стороны.
24. Устройство намотки ниток.
На рисунке показан способ трансформации постоянного движения в возвратно-поступательное. Рисунок был создан для проекта текстильной машины. Он демонстрирует способ равномерного наматывания нити на катушку.
Когда колесо начинало вращаться, рычаг, присоединенный к шатуну, приводил в движение вал вдоль оси вперед и назад. Катушка на конце вала двигалась вместе с ним, таким образом намотка нити осуществлялась равномерно.
Молот малый
Codex Madrid I, F. 6 V.
Леонардо часто использовал вращающийся диск (колесо с выступами) для того, чтобы привести в действие тот или иной механизм. В изображенном аппарате рукоятка приводила в действие диск, выступы которого затем совершал повторяющиеся удары в определенное место.
Этот механизм задумывался для облегчения труда кузнецов, которые использовали молот и наковальню, чтобы ковать мечи, подковы и другие инструменты.
27. Архимедов винт.
Codex Atl`antico, F. 26 V.
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 спиралей. Благодаря доработкам Леонардо стало возможным перекачивать большее количество воды с меньшей потерей.
Водный винт широко используется сегодня для орошения, а его принцип лежит в основе работы многих промышленных насосов.
28. Пушка.
Codex Atlantico, F. 76
Этот восхитительный рисунок столь ужасающей машины демонстрирует художественные и технические способности Леонардо. Это была презентационная работа, выполненная художником в надежде найти потенциального покровителя для улучшения своего материального положения. Рисунок содержит детальное изображение параболической траектории снарядов после выстрела и взрыва после их падения на землю.
Тяжелые пушки устанавливались на мощные деревянные платформы. Угол обстрела мог регулироваться при помощи колеса, приводившегося в движение ходовым винтом, который в свою очередь приводил в движение рычаги.
29. Осветительный прибор или прожектор.
Codex Atlantico, F. 9 V-B.
В момент работы над этим рисунком, Леонардо заметил, что инструмент способен отбрасывать "красивый и широкий свет". Прожектор представлял собой обычный ящик, с одной стороны которого располагалась большая стеклянная линза. Источником света была свеча.
Работая в Милане, Леонардо использовал своё изобретение в театральных постановках для проекции увеличенных теней на стене. Меняя размер предмета с помощью освещения, он создавал тени с чёткими или размытыми очертаниями.
30. Анемометр.
Codex Atlantico, F. 249 V-A.
Этот прибор использовался для измерения силы ветра. Вертикальная пластина двигалась как указатель направления ветра, и по степени её отклонения от вертикального положения можно было судить об интенсивности ветра.
Похожий прибор был изобретен итальянским математиком Леони Альберти в 1450 году.
Анемометр с лопатками
Прибор для измерения скорости ветра и воды
CODEX ARUNDEL F. 241
Леонрадо задавался вопросом: "Если интенсивность ветра и воды остается неизменной, способно ли увеличение их интенсивности в пять раз привеси к увеличению энергии в пять раз?".
Этот эксперементальный прибор состоял из конусообразных трубок с отверстием наверху, по которым пусклись ветер и вода.
32. Паровая пушка
MANOSCRITTO, B.F. 33 R.
Эта боевая машина должна была использовать паровую силу для выстрела ядра из пушки. Порох при этом не требовался.
Медная пушка на колёсах могла передвигаться по полю сражения. Казённая часть установленной пушки нагревалась до высокой температуры, затем в нее заливалась вода, и давление пара возрастало до такой степени, что этого было достаточно для выстрела ядра, сопровождающегося громким взрывом и огромными клубами дыма.
Леонардо позаимствовал эту идею у греческого математика Архимеда.
33. Лодка с двойным бортом
MANOSCRITTO, B.F. 11 R.
Леонардо изучал движение воды и форму тела рыб. Полученные знания он применил в проектировании особого вида корабельного корпуса, благодаря которому судно могло быть более устойчивым в отличии от традиционных для его времени кораблей с круглым дном. Он также разработал проект двухкорпусного корабля. Если бы наружный корпус был поврежден в ходе военных действий или какого-либо другого происшествия, второй, внутренний, корпус позволил бы кораблю оставаться на плаву.
Схожий принцип используется в современных бензовозах, цистерны которых обычно имеют два отсека для обеспечения пожарной безопасности.