Военные изобретения леонардо да винчи. Осадная и оборонная боевая техника леонардо да винчи Скорострельhый огhевой арбалет

1. Бронированный фургон (танк)
Танк эпохи Возрождения, который считался основным прототипом современных танков, должен сооружаться из деревянных (корпус) и металлических частей. Механизм, с помощью которого осуществлялось движение, состоял из колёс, зубчатых шестерён и рукояток. Предполагалось, что танк должен перемещаться посредством мускульной силы экипажа из восьми человек, при помощи рукояток приводящих колёса в движение. По периметру конструкции располагаются пушки. Высота танка достигает пяти метров. Наверху находится смотровая башня.

2.

3.

4.Гигантский арбалет
По рисунку Леонардохорошо виден масштаб конструкции (в соотношении с человеком)

5. Бомбарда
Орудие предназначалось для поражения движущихся целей. Разрывные снаряды, состоящие из множества маленьких бомб, обладали мультипликативным эффектом, тем самым повышая мощность и увеличивая зону поражения.

6. Катапульты
Катапульта - это метательная машина, применявшаяся при осаде крепостей с древнейших времён. В эпоху Возрождения катапульты утрачивают своё значение в войнах, поэтому Леонардо работал над улучшением их характеристик и проектирует несколько видов катапульт.

Катапульта с одной дугой . Принцип работы: штырь (лежит на полу за конструкцией) вставляется в отверстие (видно за зубчатым колесом) и натягивает "руку", одновременно, под зубчатое колесо устанавливается планка-замок (на фото в нижней части слева). После подготовки снаряда, планка отдёргивается с помощью привязанной верёвки и снаряд улетает по своим чёрным делам:)

На видео показана моделька с двумя дугами, но принцип используется тот же, что и в модели на фото выше

7. Катапульта с двумя дугами. Здесь принцип работы несколько иной: плечо ("рука") поднимается с помощью червячной передачи (зубчатое колесо + рукоятка с пружиной (схема ниже), на фото, к сожалению, не видно). Я так и не поняла, где находится спусковой механизм на выставочной модели, поэтому, для наглядности привожу ниже видео с демонстрацией двухдужной катапульты в действии (в натуральную величину)

Показательные моменты: 1.50-4.30; 36.30-до конца

8. Многоствольные орудия
Из интернета . Большое внимание Леонардо уделял проектированию автоматического огнестрельного оружия. В рисунках многоствольных пушек, эффективных (в отличие от обычных, медленно заряжавшихся орудий того времени) при обстреле наступающей пехоты, он оснастил обычную пушку подъемным блоком, позволявшим корректировать угол стрельбы и повысить точность поражения. В сочетании с боеприпасами, разработанными Леонардо (продолговатыми снарядами, имеющими хвостовые стабилизаторы, а также разрывными снарядами, повторно изобретенными лишь в начале 19 века), эти пушки были бы способны поражать большие отряды вражеских солдат на значительном расстоянии.

9. Пулемёт
Из интернета. Исследователи да Винчи говорят, что основным его инженерным кредо было уменьшение роли человеческого фактора во время боя. Чем больше операций выполняет механизм, тем меньше вероятность ошибки. Именно Леонардо пришла мысль сконструировать систему наведения, что, по словам исследователя Касса Этьена, увеличило точность попадания в 10 раз. До той поры, во время стрельбы из пятнадцати выстрелов лишь один достигал цели. Чтобы навсегда избавиться от принципа «стрелять пушками по воробьям» Леонардо создал машину, напоминающую по функционалу современный пулемет. Техника того времени не доросла еще до быстрой пальбы из одного ствола, поэтому, скорость заменялась количеством. Пулемет Леонардо да Винчи мог произвести три выстрела , состоящие из одиннадцати снарядов. Сам Леонардо называл это устройство "мушкетом в форме органной трубы". На телеге устанавливались три стойки по 11 стволов на каждой. Установка вращалась. Когда одна стойка стреляла, то вторая перезаряжалась, а третья остывала. Мощность огня при этом повышалась и создавалась непрерывность обстрела. Орудие снабжалось винтовым механизмом, регулирующим подъемник.

10.

11. Пушки с подъёмной дугой
Создание новых видов вооружений было одним из основных занятий Леонардо. Его новаторские проекты артиллерийских орудий не имели себе равных. Леонардо принадлежит идея изготавливать ядра вытянутой формы и устанавливать на них стабилизаторы полёта, что существенно повышало точность стрельбы. Леонардо отдает предпочтение легкому оружию с регулируемой (при помощи подъемной дуги) траекторией полета снаряда. В его времена все орудия заряжались с передней стороны ствола. Для этого заряжающему, во время боя, приходилось выходить из укрытия и подставляться под перекрёсный огонь противника. Пушки Леонардо заряжались с тыльной стороны, что устраняло проблемы их загрузки через жерло. Подъёмная дуга позволяла регулировать повороты ствола как по вертикали, так и по горизонтали, что также значительно повышало точность и эффективность орудия.

12. Штурмовая лестница
В средние века штурмовая лестница являлась важным боевым средством при осаде защищённых объектов. Лестницы применялись следующим образом: нападающие с помощью лестницы взбирались на стену замка или укрепления, расчищали себе путь к главным воротам и открывали их изнутри. После чего основная часть нападающих войск попадала внутрь. В теории всё выглядело просто, но на практике это было нелегко. Защитники атакуемых укреплений принимали различные меры безопасности. Стены становились выше. Штурмовые лестницы удлинялись и из-за этого становились более тяжёлыми и шаткими. Если нападющие, взбирающиеся на стену, обнаруживали себя, было достаточно просто столкнуть лестницу вместе с ними в сторону.

Леонардо да Винчи предложил конструкцию защищённой штурмовой лестницы. Она имела большую длину, но была очень устойчива, могла нести несколько солдат одновременно. Лестница имела колёса, что позволяло ей быстро перемещаться на боевые позиции. Приблизившись к стене на соответствующее расстояние, при помощи веревок можно было опустить мостик (закрытый остроконечной крышей) именно в то место крепостной стены, откуда солдаты могли безопасно проникнуть на вражеские оборонительные позиции.

13.Устройство для отталкивания приставных лестниц противника.
На рисунке Леонардо очень наглядно показан принцип работы этого устройства. При попытке поставить вдоль стен приставные лестницы врагом, они отталкивались с помощью длинной балки, замаскированной в стене и выдвигающейся наружу с помощью рычагов.

14.

15. Поворотный мост
Основной характеристикой этого моста является скорость его установки и демонтажа, что позволяло сдерживать наступление противника. По замыслу Леонардо, этот мост, состоящий из одного пролёта, закреплялся на берегу при помощи вертикального шарнира, обеспечивающего его вращение. Перекидывание моста на другой берег осуществляется за счёт верёвок, лебёдок, колёс и металлических валиков, обеспечивающих его скольжение. Кроме того, для него предусмотрен кессон, являющийся противовесом при балансировке и маневрировании подвешенного в воздухе моста в процессе его опускания на противоположный берег.

16. Подвесной мост
Идея для этого моста возникла у Леонардо во время изучений конструкций временных военных мостов, методом крепления деревянных стволов верёвками. Леонардо описывает, как стволы должны быть перевязаны друг с другом. Он также упоминает материалы, которые должны использоваться и технические уловки. Этот и другие типы мостов были частью военных проектов Леонардо во время его службы инженером у Чезаре Борджия.

17.

18. Колесницы-косилки
Приспобление, не требующее описания (итак всё понятно: режет всё, что попадается на пути).

2*2100*4/5*20*10 17 Подставив значения, видим, что расчётное давление, значительно меньше допустимого.
И последнее, что необходимо определить в храповом механизме – это диаметр оси собачки. Определяется он по следующей зависимости:

d>{(P/(0,1+[σ]) *(b/2+e)}^1/3

Где d – диаметр оси собачки в мм ; Р – окружная сила в Н ; е – расстояние от плоскости колеса до плоскости установки оси собачки в треугольной балке 12 мм .

Р=η*МКР/m*Z=4*2100/5*20=84 H

d>{(84/0,1+13,68) * (10/2+12)}^1/3>10 мм

Затем из центра вращения «Вала » проводим две прямые под углом равным шагу храпового колеса, в нашем случае это 18° . На их пересечении с начальной окружностью получаем две точки – это вершины зубьев. Из любой из этих точек откладываем хорду длинной равной модулю («5 »), и продляем получившуюся прямую до следующей вершины. Проводим прямую под углом в 30° , восстанавливаем до неё перпендикуляр и из получившейся точки строим окружность, проходящую через вершины зубьев. Из точки пересечения этой окружность с окружностью основания зубьев, проводим прямую до вершины зуба.

Завершаем построение профиля зуба, в соответствии с изображением на эскизе, остальные 19 зубьев будут получены круговым массивом.
Теперь о построении и расположении собачки. Центр её вращения должен располагаться на оси, проходящую через вершину зуба и перпендикулярную оси проходящую через центр вращения колеса.

Строим профиль собачки.

Благодаря такому расположению оси собачки, сила, действующая на неё со стороны колеса, создаёт момент, старающийся провернуть её по часовой стрелке – иными словами механизм получается самостопорящимся и без приложения внешней силы никогда не раскроется.
Собачка так же совмещает в себе и часть спускового механизма, от её оси вниз и вправо уходит рычаг, к которому мы будем прилагать усилие для раскрытия храпового зацепления и высвобождения накопленной энергии.

Вернёмся к «Валу », он будет составным, торцом его большей части, будет храповое колесо, к нему на 4 винтах М4 будет крепится вторая, малая часть, которая устанавливается в отверстие на треугольной балке и имеет на своём конце шестигранник под монтаж ручки, поворачивая которую будет происходить взведение Катапульты.
Вал разбит на 2 части для удобства его печати (что бы отсутствовали нависающие части и не было необходимости использовать поддержки), что хорошо будет видно в 3D модели.
На Валу так же необходимо расположить два «Барабана », к которым будет крепиться веревка, идущая от гибких плеч, и наматываться на них. Длина внешней кромки барабанов должна быть не меньше чем величина, на которую будут изгибаться Плечи, а если быть точным, то не всей внешней кромки, а ее части на угле в 126° .

Так же я ввёл в конструкцию ограничитель угла вылета снаряда из ложки, для того что иметь возможность регулировать дальность стрельбы и траекторию полета. Он позволяет регулировать угол вылета в диапазоне от 0° до 40° , а для его фиксации в конструкцию введена еще одна поперечная балка, в которую монтируются две дуги с отверстиями под ось (которая и выполняет роль ограничителя для «Ложки »).

Часть 2 – 3 D модель

На основе компоновочного эскиза, была создана трехмерная модель, об особенностях которой, не отраженных в предыдущей части, я сейчас и расскажу. Для тех кому интересней смотреть видео, а не читать текст, могут сразу промотать в конец этой части и запустить ролик.

Начнём с конструкции «Ложки», было перепробовано достаточно много её вариантов:

В результате практических испытаний, пришёл к выводу, что именно такая её форма наиболее оптимальна:

Самый облегчённый вариант (синий цвет), хотя и подходил по прочности, и пульки из него вылетали без заеданий и с хорошей кучностью, оказался не оптимален из-за своей малой жёсткости. В результате при выстреле, его очень сильно загибало в направлении выстрела и пулька уходила не по баллистической траектории, а в вниз. Конечно форма «Ложки» получилась не каноничной, в классических конструкциях она имеет форму очень похожую на обычную Ложку, откуда и получила своё название, и в них может эффективно использоваться, потому что никогда не отводится на угол больше 90° .

И при таком её начальном положении, вектор скорости всегда будет направлен влево вверх.
Конструкция Катапульты Леонардо, позволяет отводить ложку на больший угол (в моей модели - это вплоть до 126° ) и при таком начальном положении, горизонтальная составляющая вектора скорости будет направленна не влево, а вправо и снаряд самым банальным образом имеет все шансы сорваться с ложки и улететь назад.

И форма в виде «стакана », чем-то даже напоминающая короткий «ствол »;), удерживает снаряд в «Ложке », на начальном участке траектории.
Отверстие для крепежа веревки, в «Плече », сделано под углом, равным углу наклона веревки, при ее закреплении на «Барабане»

В поперечной балке, для дополнительной фиксации дуг, сделаны резьбовые отверстия под винты М3 , а в самих дугах, для минимализации люфта, отверстия выполнены с минимальным зазором, диаметром 3,2 мм .

В местах соединения поперечной балки с треугольными балками, выполнены пазы, для исключения проворота в момент выстрела (это доработка потребовалась по результатам испытаний первого экземпляра, изначально я считал, что силы трения от затяжки 4 винтов М4 окажется достаточно, но оказался не прав:().

Обводной ролик, устанавливается на ось, по посадке с зазором (для возможности свободного вращения, без создания дополнительного сопротивления), а сама ось, жестко фиксируется в треугольной балке, по посадке с натягом.

Выполняющая роль, ограничителя угла вылета ось, фиксируется от выпадения быстросъёмной скобой, для возможности быстро и без каких либо, дополнительных инструментов, переставлять её в требуемое положение.

В барабанах, для крепления веревки, идущей от Плеч, сделаны резьбовые отверстия под винты М4 . И эти отверстия располагаются в одной плоскости с отверстиями в Плечах.

Основной Вал, устанавливается с гарантированным зазором, равным 1 мм, от каждой из треугольных балок. Для возможности свободного вращения.

А величину этого зазора, после сборки, мы сможем отрегулировать при помощи стяжки, которая была введена в конструкцию по результатам испытаний.

ОСАДНАЯ И ОБОРОННАЯ БОЕВАЯ ТЕХНИКА

«Изобретения Леонардо да Винчи»

Леонардо да Винчи разработал много простых, но в то же время эффективных боевых устройств для обороны и осады крепостей.

ШТУРМОВЫЕ ЛЕСТНИЦЫ

После наблюдения за сценами военных сражений Леонардо создал лестницы, идеально подходящие для штурма крепостей. Это были мобильные складывающиеся и выдвижные лестницы.

Выдвижная лестница имела зубчатый винтовой механизм, который регулировал длину лестницы и опускал или поднимал её. Кроме того, её можно было легко перебросить с одного места на другое. В наши дни подобная выдвижная лестница применяется на пожарных машинах.

СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ АТАКИ ВРАЖЕСКИХ КРЕПОСТНЫХ СТЕН

На передвижной колесной платформе устанавливалась крытая лестница. Приблизившись к крепостной стене, можно было при помощи веревок опустить на нее мостик, закрытый остроконечной крышей.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТТАЛКИВАНИЯ ЛЕСТНИЦ

При помощи длинного стержня, спрятанного в крепостной стене и выдвигающегося наружу при помощи рычага, можно было отталкивать приставные вражеские лестницы от стен.

БОМБАРДЫ ДЛЯ ЗАЩИТЫ КРЕПОСТНЫХ СТЕН

Гораздо большей уступкой изобретательности и эстетическому чувству являются выстроенные в ряд бомбарды, которые одновременно выбрасывали различные метательные снаряды на другую сторону защищаемых бастионов.

РЕЖУЩИЕ ВРАЩАЮЩИЕСЯ ЛОПАСТИ ДЛЯ ПОРАЖЕНИЯ НАПАДАЮЩИХ

Необычная, очень эффективная система защиты крепостей, разработанная Леонардо. Она применялась, когда противник оказывался наверху стены.Вращающиеся лезвия сбрасывали нападавших вниз.

МАШИНА ДЛЯ МЕТАНИЯ БОМБ

Реконструкция:

КАТАПУЛЬТА

Катапульта Леонардо имела гибкое плечо, сгибающееся назад при помощи ручной лебедки, а также ковш, куда по приставной лестнице помещали камень для броска. Засов лебедки открывался, освобождая гибкое плечо. Оно, в свою очередь, било по ковшу, выбрасывавшему камень на значительное расстояние. Группа таких катапульт, бьющих по врагу одновременно, могла обеспечивать прекрасную защиту.

"ЦЕНТРИФУГА"

Центрифуга представляла собой несколько пращей, подвешенных по окружности вращающегося колеса, приводимых в движение центробежной силой. Она возникает в результате раскручивания лебедки на винтовой оси. Заряженные пращи, быстро вращаясь, переходят из вертикального в горизонтальное положение, в котором и происходит выстрел.

БОЕВЫЕ КОЛЕСНИЦЫ С ВРАЩАЮЩИМИСЯ КОСАМИ

Леонардо предлагал и боевые колесницы, оснащенные косами для перерубания ножных сухожилий вражеских лошадей и солдат. Подобные "косилки" существовали еще в Древнем Риме.

Леонардо да Винчи – великий итальянский художник (живописец, скульптор, архитектор) и учёный (анатом, математик, физик, естествоиспытатель), яркий представитель типа «универсального человека» .

Знаменитый рисунок, сопровождаемый пояснительными надписями, выполненный Леонардо да Винчи примерно в 1490 году и помещённый в одном из его журналов. На нём изображена фигура обнажённого мужчины в двух наложенных одна на другую позициях: с разведёнными в стороны руками и ногами, вписанная в окружность; с разведёнными руками и сведенными вместе ногами, вписанная в квадрат. Рисунок и пояснения к нему иногда называют каноническими пропорциями.

Единственное его изобретение, получившее признание при его жизни - колесцовый замок для пистолета (заводившийся ключом). В начале колесцовый пистолет был мало распространён, но уже к середине XVI века приобрёл популярность у дворян

Леонардо осознал и воплотил новую живописную технику. У него линия имеет право на размытость, потому что так мы её видим. Он осознал явления рассеяния света в воздухе и возникновения сфумато - дымки между зрителем и изображенным предметом, которое смягчает цветовые контрасты и линии. В итоге реализм в живописи перешёл на качественно новую ступень.

“Я буду делать закрытые колесницы, которые безопасны, и на них нельзя нападать; автомобиль, который не боится нападения большой численности врага при нарушении его строя и его артиллерии. Позади колесницы, должны следовать пехотинцы, без опасности ущерба или других препятствий” Идея Леонардо относительно сеяния паники и разрушения среди вражеских отрядов была воплощена в его проекте имеющую форму автомобиля черепаха, с укрепленными на ней металлическими пластинами, с внутренней башенкой и имеющей вооружение. Автомобиль должны были эксплуатировать 8 человек, чтобы приводить в движения колеса.

5. Лёгкие переносные мосты для армии.
Такой тип мостов, придуманный Леонардо да Винчи, мог быть полезным военным того времени. Состоящий из одного пролета, мост крепился к берегу вертикальным шарниром, что позволяло ему вращаться. Преимущества такого устройства – оперативность в развертывании.

Машину из дерева по чертежам Леонардо построили в 2004 году. Ученые одного из музеев Италии воплотили задумку гения в жизнь, к всеобщему удивлению, механизм заработал в точности так, как предполагал Да Винчи.

Из рисунков Леонардо да Винчи видно, что представление о нейтральной плоскости возникло у него и при изучении действия арбалета. Примером является его рисунок гигантской катапульты для стрельбы камнями. Сгибание дуги этого оружия производилось с помощью винтового ворота; камень вылетал из кармана, расположенного в центре сдвоенной тетивы. Как ворот, так и карман для камня нарисованы (в увеличенном масштабе) такими же, как и на рисунках арбалета.

Робот Леонардо - человекоподобный механизм, технология которого была разработана Леонардо да Винчи приблизительно в 1495 году. Чертежи робота были найдены в документах Леонардо, обнаруженных в 1950-х годах. Неизвестно, была ли разработка осуществлена. На каркас робота была надета германо-итальянская рыцарская броня, он был запрограммирован имитировать человеческие движения (приподниматься и садиться, двигать руками и шеей) и имел анатомически правильное строение челюсти. Технология частично основывалась на исследованиях Леонардо в анатомии, в частности Витрувианском человеке.

Леонардо да Винчи интересовали проблемы полёта. В Милане он делал много рисунков и изучал летательный механизм птиц разных пород и летучих мышей. Кроме наблюдений он проводил и опыты, но они все были неудачными. Леонардо очень хотел построить летательный аппарат. Он говорил: «Кто знает всё, тот может всё. Только бы узнать - и крылья будут!» Сначала Леонардо разрабатывал проблему полёта при помощи крыльев, приводимые в движение мышечной силой человека: идея простейшего аппарата Дедала и Икара. Но затем он дошёл до мысли о постройке такого аппарата, к которому человек не должен быть прикреплён, а должен сохранять полную свободу, чтобы управлять им; приводить же себя в движение аппарат должен своей собственной силой. Это в сущности идея аэроплана. Для того чтобы успешно практически построить и использовать аппарат, Леонардо не хватило только одного: идеи мотора, обладающего достаточной силой. До всего остального он дошёл. Леонардо да Винчи работал над аппаратом вертикального взлёта и посадки. Нынешние ученые авторитетно утверждают, что эта конструкция не сможет взлететь. Однако, это изобретение Леонардо до сих пор остается одной из самых известных. Конструкция должна была приводиться в движение физической силой четырех человек.

Оригинальный дизайн парашюта был начерчен да Винчи в его записной книге в 1483 году и сопровождался записью о безопасности прыжка человека с любой высоты при использовании такого устройства. Изобретение Леонардо да Винчи получило практическое подтверждение через 500 лет после того, как он сделал наброски первого в мире парашюта. Британец Адриан Николас прыгнул с воздушного шара с высоты 3000 метров над землей, игнорируя предположение экспертов о том, что хитроумное приспособление из парусины и дерева не будет летать. Николас успешно приземлился на просторной открытой территории Мпумаланги в Южной Африке, рассказывая, что полет был мягче, чем при помощи современных парашютов. И очень впечатляющим. Очевидцев заворожила его красота. Однако восторг сменялся страхом: никто не знал наверняка, приземлится ли Адриан, ступит ли он на землю.

Леонардо да Винчи разработал много простых, но в то же время эффективных боевых устройств для обороны и осады крепостей.

Штурмовые лестницы

После наблюдения за сценами военных сражений Леонардо создал лестницы, идеально подходящие для штурма крепостей. Это были мобильные складывающиеся и выдвижные лестницы.

Выдвижная лестница имела зубчатый винтовой механизм, который регулировал длину лестницы и опускал или поднимал её.

Кроме того, её можно было легко перебросить с одного места на другое. В наши дни подобная выдвижная лестница применяется на пожарных машинах.

Сооружения для атаки вражеских крепостных стен

На передвижной колесной платформе устанавливалась крытая лестница. Приблизившись к крепостной стене, можно было при помощи веревок опустить на нее мостик, закрытый остроконечной крышей.

Устройство для отталкивания лестниц

При помощи длинного стержня, спрятанного в крепостной стене и выдвигающегося наружу при помощи рычага, можно было отталкивать приставные вражеские лестницы от стен.

Бомбарды для защиты крепостных стен

Гораздо большей уступкой изобретательности и эстетическому чувству являются выстроенные в ряд бомбарды, которые одновременно выбрасывали различные метательные снаряды на другую сторону защищаемых бастионов.

Режущие вращающиеся лопасти для поражения нападающих

Необычная, очень эффективная система защиты крепостей, разработанная Леонардо. Она применялась, когда противник оказывался наверху стены. Вращающиеся лезвия сбрасывали нападавших вниз

Машина для метания бомб

Реконструкция:

Катапульта

Катапульта Леонардо имела гибкое плечо, сгибающееся назад при помощи ручной лебедки, а также ковш, куда по приставной лестнице помещали камень для броска. Засов лебедки открывался, освобождая гибкое плечо. Оно, в свою очередь, било по ковшу, выбрасывавшему камень на значительное расстояние. Группа таких катапульт, бьющих по врагу одновременно, могла обеспечивать прекрасную защиту.

"Центрифуга"

Центрифуга представляла собой несколько пращей, подвешенных по окружности вращающегося колеса, приводимых в движение центробежной силой. Она возникает в результате раскручивания лебедки на винтовой оси. Заряженные пращи, быстро вращаясь, переходят из вертикального в горизонтальное положение, в котором и происходит выстрел.