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
После того как все необходимые расчёты сделаны, можно возвращаться к компоновочному эскизу и добавлять в него храповый механизм.Построение начинаем с «Начальной окружности » диаметром равным произведению модуля на число зубьев 5*20=100 мм , далее проводим окружность «Основания зубьев » диаметром меньшим на 1,5*m в нашем случай получаем 92,5 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°
.
По расчёту «Плечо » может быть деформировано на 112 мм , с запасом в 1,5 . Добавляя к этой величине, еще один поворот колеса, получаем минимально достаточный диаметр барабана в 120 мм . Ложка будет так же монтироваться на Валу, по середине между Барабанами и аналогично им будет крепиться при помощи шлицевого соединения.
Так как конструкция должна быть разборной, то все три шлицевых соединения должны быть различных размеров, от самого малого на конце Вала до самого большого у храпового колеса.
О построениях храпового механизма, а так же о расчётах шлицевого соединения и завершении компоновочного эскиза, можно посмотреть в следующей части видео о Катапульте: Так как видео достаточно длинное, вкратце опишу основные оставшиеся элементы механизма.
В задней треугольной балке, необходимо предусмотреть место для установки оси «Обводного ролика », который необходимо для того что бы выровнять усилие от обоих «Плеч », при его отсутствии, угол приложения силы от правого и левого Плеча будет отличаться очень значительно.
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:().
В треугольных балках с торцов, пришлось сделать бобышки, для размещения крепёжных отверстий.
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.
Leonardo da Vinci — серия из 3-х наборов конструктора, созданная по мотивам чертежей великого изобретателя и художника Леонардо да Винчи.
Основные плюсы наборов «Leonardo da Vinci»:
— Простота сборки. Справятся даже начинающие;
— все детали предварительно обработаны и подготовлены к сборке;
— в наборе находится подробная инструкция, которую поймут даже самые маленькие,
И историческая справка о собираемой модели;
— все детали прочные, безопасные, изготовлены из цельного куска деревянного бруса.
Катапульта Леонардо да Винчи
Катапульта - одна из модификаций средневековой катапульты, существовавшей ещё в 600 году или даже раньше. Всего два чертежа катапульты Леонардо да Винчи дошли до наших дней. Мы немного изменили её, для удобства сборки и использования в качестве рабочей исторической модели.
Мост Леонардо да Винчи
Леонардо да Винчи изобрел множество мостов, захвативших умы людей на сотни лет вперед. Этот мост, который иногда называют «временный мост», интересен тем, что, после возведения, давление на мост увеличивает его прочность, поскольку из-за веса балки ещё крепче держатся друг за друга. В оригинальном проекте балки располагаются внахлест, однако мы добавили небольшие пазы, чтобы повысить прочность моста. Поставьте что-нибудь тяжелое на мост после его постройки и убедитесь в его крепости!
Требушет Леонардо да Винчи
На эту модель нас вдохновил чертеж Леонардо да Винчи, однако это не точная его копия. Если вы внимательно посмотрите на чертеж великого мастера, то вы заметите, что один противовес висит на обеих сторонах единственной станины. Тем не менее, если вы прикрепите бросающий рычаг как показано на чертеже, то он наткнется на станину, как только достигнет основания, и конечно поломает всю конструкцию. Мы перенесли противовес и рычаг в сторону, так что они будут свободно раскачиваться. Если бы это была полноразмерная модель требушета, то ось метательного рычага пришлось бы сделать намного прочнее из-за массы противовеса. Из чертежа становится ясно, что станина закапывается в землю. Леонардо, вероятно, считал это очень эффективным способом придания станине опоры, просто закопав её в землю — гениально! Возможно, данная модель требушета разрабатывалась для защиты замка. По крайне мере, мы никогда ещё не видели такую модель требушета!
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.
В мы поговорили об изобретениях Леонардо да Винчи в области воздухоплавания, строительства, архитектуры, а также рассмотрели различные водные механизмы и приспособления. В этой части мы поговорим об оружии, которое было изобретено гением, а также различных боевых механизмах, способах штурма стен и обороны замков.
Читайте также:
- Изобретения Леонардо да Винчи — часть 2
БОЕВАЯ ТЕХНИКА И ОРУЖИЕ
Леонардо да Винчи изобрёл массу простых и эффективных устройств, которые позволяли вести как наступление, так и обороняться, сидя за крепостными стенами. Его новаторские машины не имели равных в своей разрушительной силе и для своего времени были поистине передовыми. Не все его разработки и концепты оказались достаточно удачными, но ряд изобретений явно превзошёл своё время и произвёл небольшую революцию в военном деле.
Подводная мина
Судна противника предполагалось уничтожать при помощи подводной мины, которую необходимо было ввинтить в дно корабля. Мину мог ввинтить либо водолаз, либо экипаж подводной лодки. Подобные мины позже использовались во времена войны в Соединённых Штатах Америки в 1960-е годы, а вот подводные диверсанты появились только в эпоху Второй мировой войны.
Бомбарда и бомбы с картечью
Бомбарда во времена Леонардо была уже известным боевым средством. Наиболее интересные аспекты данного проекта — это качество рисунка, на котором чётко представлены бомбарды в действии, а также изображение осколочных снарядов. Во всём остальном рисунок бомбарды не содержит каких-либо новаций или изменений. Бомбарда имела широкое и прочное основание, способное выдерживать сильную отдачу, возникающую при производстве выстрела. Вполне вероятно, что бомбарда дополнительно крепилась к земле при помощи кольев и верёвок.
Бомбарда имела только одну степень свободы, и наводчик мог осуществлять наведение орудия только по углу места. Направление стрельбы целиком зависело от положения основания, поскольку последнее обязательно крепилось к земле. Соответственно, наведение по азимуту было сильно затруднено. Видимо, в предполагаемом бою должно было устанавливаться несколько бомбард для расширения зоны обстрела.
Установка угла места могла быть значительно ускорена за счёт использования рукоятки. При вращении рукоятки наводчик имел возможность наводить орудие с большой точностью. Рукоятка воздействовала на шток, снабжённый червячным винтом, червяк входил в зацепление с зубьями полукруглого сектора и перемещал бомбарду вверх или вниз. Точность выполнения этой операции имела первостепенно значение, ведь короткий ствол большого диаметра сам по себе не мог обеспечить высокую точность стрельбы, поэтому ошибка в несколько градусов приводила к значительным отклонениям по дальности.
Изображение содержимого разрывного ядра: помимо мелких ядер с пороховым зарядом, внутрь помещались и железные детали, которые за счёт формы скрепляли мелкие ядра внутри большого ядра. Способ упаковки, предложенный Леонардо, не самый оптимальный, но в ту эпохе при отсутствии инструментов, используемых при проектировании, было трудно представить и изобразить другие решения.
После сборки внутренних элементов выполнялось сшивание ядер путём соединения краёв отдельных элементов при помощи характерного «выпуклого» шва.
Сшивание ядер являлось работой, требующей внимание и точности. Конечная операция заключалась в надёжном закреплении элементов, находящихся в двух противоположных точках ядра.
После этого ядро можно было заряжать в ствол бомбарды.
Выстрел бомбарды. По этому изображению можно оценить сложность конструкции орудия и уяснить некоторые особенности работы её частей, например червячного винта, непосредственно связанного с механизмом изменения угла места, приводимым в действие при помощи рукоятки.
Перед выстрелом снаряд поджигался, после чего заталкивался в мортиру и выстреливался в сторону вражеских войск. После этого снаряд приземлялся на землю и дальше вступала в действие его конструкция. В центре снаряда был порох, который при взрыве поджигал маленькие бомбы, вспыхивающие мгновенно, так как они были обёрнуты в бумагу, вымоченную в сере. Порой эффект от взрывов был скорее психологический и даже превосходил смертоносный эффект, ведь армия противника отступала в панике.
Пушка «Арбалет» с казенником
Это революционный подход в создании артиллерийского оружия. Здесь есть отдельный элемент, в который вставляется ядро, и насыпается порох. Он сообщает основную мощь снаряду и необходим для запала. В те времена такого ещё никто не делал.
Всё своё оружие Леонардо старался сделать наиболее эффективным и разрушительным. Достаточно взглянуть на дуло пушки, на её съёмную часть и удлинённый ствол, чтобы понять, что эта пушка стреляла бы куда дальше, чем любая другая пушка в то время. Эффективность этой пушки также проявляется в том, что она имеет большие колёса. Представьте, что вы на поле боя и сражение почти проиграно, а вам дают команду отступать. Оставлять свою пушку на поле боя нельзя, поэтому Леонардо хотел сделать орудие лёгким и манёвренным, чтобы, отступая, можно было забрать его с собой.
Ствол пушки лежит на лафете, сделанном из дерева. Особенность данной пушки также в поворотной и подъёмной дугах, поэтому пушку можно не только вращать, изменяя горизонтальный диапазон стрельбы, но и увеличивать или уменьшать дальность стрельбы, перемещая её ствол вдоль вертикали. Также интересной модификацией было то, что снаряд в пушку помещался с тыльной стороны, поэтому исчезала проблема с загрузкой снаряд через жерло пушки.
На видео ниже вы можете посмотреть, как группа из четырёх изобретателей пробует повторить пушку Леонардо. Сумела ли эта пушка выстрелить, вы скоро узнаете.
Паровая пушка
Леонардо искал замену для пороха. Здесь он также обратился к разработкам предыдущего великого изобретателя — Архимеду. Он изучил и скопировал его концепт паровой пушки, которую он позже назовёт“architronito ”, так как её выстрел будет похож на удары грома.
Принцип действия оружия был следующий. Пушка была выплавлена из меди (так как у меди была хорошая теплопроводность), которую сильно нагревали в печи. В в саму пушку закладывался снаряд, но между ним и задним концом пушки была резервуар, куда подавалась вода. Позже в раскалённую пушку заливали воду, которая тут же начинала испаряться и производить огромные объёмы пара, причём с характерным звуком. В результате чего в пушке возникало огромное давление и пушка выстреливала.
Интересно, что в 4-м сезоне 12-й серии научно-популярной передачи «Разрушители легенд» происходит попытка сделать большую паровую пушку. Правда она терпит крах в силу конструктивных и технологических проблем.
На видео ниже вы можете посмотреть, как стреляет паровая пушка. Правда в видео пушка почти крошечных размеров:
Центрифуга из пращ
А это ещё одно интересное изобретение, которое представляет из себя что-то вроде скорострельной пращи. Основной принцип, используемый в механизме — это центробежная сила, которая появляется при раскрутке лебёдке на оси винта. По мере раскручивания всего механизма, пращи переходят в горизонтальное положение, после чего происходит выстрел.
Скорострельный огневой арбалет
Арбалет в эпоху Леонардо был традиционным дистанционным оружием наравне с луком, но пользоваться им было проще, чем луком. Леонардо решил улучшить силу и скорострельность арбалета, для чего он придумал огромный механизм в виде колеса, осуществляющий при вращении автоматическую перезарядку. В центре колеса находился арбалетчик, которому необходимо было лишь прицеливаться и стрелять. Колесо вращалось за счёт мускульной силы ног двух человек. По задумке Леонардо это делало арбалет более разрушительным оружием.
Но реальность оказалась не столь радужной. Современники решили построить машину Леонардо и проверить её в деле. Итог оказался не очень впечатляющим, так как скорострельность хоть и повысилась, но в целом она была не выше, чем те же три арбалетчика, стреляющие из арбалета, а именно три человека приводили в движение машину да Винчи. Также её размеры вряд ли являлись преимуществом на поле боя.
Гигантский арбалет
Этот механизм вряд ли можно назвать арбалетом, это скорее огромное орудие, ведь на картинке видно, что оно значительно превосходит размеры обычного человека. Ставка в этом оружии сделана на огромную убойную силу, способную пробивать целые ряды пехоты противников. Ширина этого арбалета достигала примерно 24-х метров, а длина порядка 20-ти метров. При стрельбе возникала большая отдача, поэтому колёса на тележке, на которой размещался арбалет, крепились под углом, чтобы тележка была более устойчива. Слева на эскизе изображён спусковой механизм. Тетиву на таком арбалете натягивали при помощи специального устройства, изображённого в правом нижнем углу.
Нет достоверных сведений, что арбалет был построен в эпоху Леонардо.
Недалеко от города Портсмут в Англии есть музей, где располагается построенная по чертежам Леонардо копия гигантского арбалета.
Режущие лопасти для поражения нападающих
Данное оружие помогало обороняющимся сбрасывать со стены нападавших, если они на неё залезли. Это были огромные лопасти, которые рубили в капусту, попадавших под них людей. Сами лопасти приводились в движение мускульной силой четырёх человек.
Улучшение катапульты
История катапульты исчисляется веками и даже тысячелетиями, она восходит ко временам Древней Греции и Древнего Рима. Казалось бы, что , то катапульта должна была потерять актуальность, но тем не менее переходный период длился весьма долго. В 15-м веке, когда жил Леонардо, по-прежнему была потребность в таком устройстве.
Леонардо сделал концепты двух принципиально разных механизмов катапульт. Одна катапульта была с одной дугой, а вторая с двумя дугами. Принцип действия у обоих катапульт был похож.
Катапульта с одной дугой состояла из гибкого плеча, которое натягивалось при помощи лебёдки и зубчатого колеса. Камень для броска клался в ковш, а затем зубчатое колесо освобождалось от тормоза (планка-замок) и загнутая дуга расправлялась, запуская снаряд в цель.
Катапульта с двумя дугами имеет несколько иной принцип действия. Обе дуги натягиваются также при помощи зубчатого колеса. Поворот зубчатого колеса осуществляется при помощи специальной рукояти, которая изображена в верхнем правом углу и видна на эскизе катапульты с двумя дугами слева вверху.
На видео показана модель-игрушка с двумя дугами, но принцип в ней хорошо показаны принципы работы катапульты с двумя дугами:
Уже известные нам естествоиспытатели попытались повторить в своём шоу конструкцию катапульты с двумя дугами. В целом конструкция оказалась рабочей. Основными слабыми местами были плечо и чаша, которые сломались. После замены плеча на более короткое и обклеивания чаши скотчем, ситуация изменилась в лучшую сторону. Катапульта хоть и не была дальнобойной (это ведь прототип), но работала хорошо. Видео о том, как они конструировали катапульту, можете посмотреть ниже:
Двухзарядная катапульта
Леонардо сделал этот набросок в 80-х годах 15-го века и наделил эту катапульту особым свойством — она умеет выстреливать за раз сразу два снаряда.
Высота катапульты примерно в три человеческих роста, то есть где-то от 5.5 до 6 метров с отведённым назад плечом. Справа изображена лестница, чтобы люди могли поднимать и класть камни. Один камень кладётся в чашу, а другой в ремень.
Ниже представлено очередное видео, где энтузиасты из Америки пытаются повторить двухзарядную катапульту Леонардо. Эта постройка вышла очень большой. При конструировании они опять столкнулись с тем, что плечо катапульты сломалось. Видимо, на поле боя поломки плеча были достаточно частой проблемой, поэтому изобретатели древности придумывали всё таким образом, чтобы плечо можно было быстро заменить во время сражения.
К сожалению, так как изобретатели были ограничены во времени, то они не успели отладить всю машину как надо и плечо при испытаниях снова сломалось. В результате эту попытку реконструирования можно считать провальной.
Многоствольные орудия (органы)
Эскизы многоствольных орудий
Леонардо старался исключить человеческий фактор из зарядки оружия, поэтому он уделял много внимания созданию автоматическим многоствольным орудиям. Данные многоствольные орудия были названы позже «органами» в связи со своим сходством с данным музыкальным инструментом. Органы были эффективны при обороне. Установленные перед наступающей армией, либо установленные на стены крепостей, либо передвижных военных фортов (вагенбургов), они наносили врагу существенный урон. А если добавить к этому то, что Леонардо изобрёл модифицированные боеприпасы, стабилизирующие пули в полёте, а также разрывные снаряды, то такое оружие оказывалось по-настоящему смертельным, ведь дальность стрельбы увеличивалась.
Общий вес таких конструкций мог достигать 300 килограмм. Сами орудия имели по бокам (см. рисунок вверху) оси для колёс. В целом для его передвижения необходима была мускульная сила 3-4 человек. либо лошадь. Наклон орудия по вертикали регулировался при помощи специального винта, установленного в деревянном основании данной многоствольной пушки. Стволы располагались по типу веера, что увеличивало радиус поражения.
Ниже изображён эскиз оружия, которое по ошибке называют пулемётом Леонардо да Винчи . Конечно, никаким пулемётом эта конструкция не является, но некоторые принципы пулемёта она действительно предвосхитила. Сам Леонардо называл эту систему многостовльных ружей «органным мушкетом».
Леонардо старался сделать так, чтобы всю работу выполняли механизмы, так как это уменьшало вероятность человеческой ошибки. Леонардо решил, что для увеличения точности необходимо сконструировать общую систему наведения, которая резко увеличивала точность (аж в 10 раз). В те времени при стрельбе из пищалей и ружей лишь 1 из 15 выстрелов попадал в противника. Так как Леонардо был ограничен в технологиях того времени, он не сумел сделать данный многоствольный орган (прообраз пулемёта) действительно скорострельным, поэтому как и в случае с предыдущими орудиями, но всё-таки три последовательных залпа эта пушка делала. Ниже можете посмотреть видео, как это происходило:
Данное смертоносное оружие состояло из 11 стволов, располагавшихся на специальной треугольной основе, образующей три стойки из ружей. Стойки последовательно вращались, производя залпы. Первая стойка, выстрелив, опускалась вниз и остывала, пока стреляла вторая. После выстрела второй стойки, первая обращалась дулами к артиллеристам, и они могли перезарядить оружие, а остывала уже вторая. Затем стреляла третья и отправлялась остывать, а неё место возвращалась первая стойка. И так до тех пор, пока все враги не падут ниц перед мощью гениального изобретения. Теоретически, батарея таких «пулемётов» могла обеспечивать непрерывный обстрел наступавших противников, что создавало не только огромную разрушительную силу, но и психологический эффект. У орудия также был специальный винт, позволявший регулировать стрельбу оружия по вертикали.
Основным недостатком такого пулемёта оставалась сложная система перезарядки, которая осложнялась боевыми условиями.
А ниже очередное видео, где уже известные вам энтузиасты постараются реализовать пулемёт Леонардо по его чертежам и эскизам. Итог потрясающий, рекомендуется к просмотру!
Килевидные пушечные ядра
Леонардо изучал аэродинамику снарядов и пришёл к выводу, что шарообразный снаряд не самая лучшая форма. Он решил, что воздушные потоки оказывают негативное влияние на траекторию ядра и делают её менее равномерной. Поэтому он изобрёл снаряды с хорошей аэродинамикой и стабилизатором на его конце, позволяющем стрелять более точно, на дальние дистанции, а также приобретать бо льшую скорость, а следовательно и разрушительную силу.
Эта машина самая настоящая передвижная мясорубка для пехоты. Выглядит она крайне смертоносно и способна резать всё живое, что её попадается на пути. Предназначение такой колесницы смерти понятно, что не оборонительное, а наступательное. Данный эскиз колесницы с косами присутствует в его «Трактате о войне».
Казалось бы, что такое в голову может прийти только настоящему маньяку, но Леонардо не был маньяком. Известно, что он был вегетарианцем и был против убийства животных. Он был настолько миролюбив, что покупал в магазинах птиц и выпускал их на волю. Да, он изобретал смертоносные машины для убийств, но это скорее проявление многогранности его личности, нежели какая-то склонность к убийству людей. К тому же выжить в Средние века на мирных изобретениях было не так-то просто, а на военных приспособлениях себе всегда можно было заработать на жизнь.
Впереди размещены косы, похожие на лопасти вертолёта. Они должны были прорезать себе путь через вражескую пехоту. Нижние косы должны были подрезать сухожилия лошадей врага и пехоты. Внутри самой колесницы имеется колесо, выступающее в роли коробки передач. Именно оно и приводит в движение передние косы-лопасти. Сзади ещё две косы, которые также вращаются за счёт внутреннего колеса.
Леонардо оставил над эскизом небольшое описание:
Система с восемью плечами и длинною примерно 5 метров. также надо быть уверенным в том, что лошади не поранят сами себя.
Известно, что похожими колесницами с косами пользовались в древности, но вряд ли у них были вращающиеся детали, ведь машина Леонардо — это самый настоящий автомобиль с косами.
Основным недостатком всей конструкции были, как вы уже догадались, лошади, которые боялись вращающихся перед ними острых лезвий.
Энтузиасты из Америки снова пробуют повторить изобретения Леонардо. Единственным отличием было то, что они не использовали лошадей, заменив их электродвигателем с колёсами. В итоге они достигли успеха. Обязательно посмотрите в конце, как работает эта машина смерти.
Танк Леонардо да Винчи
Это один из самых удивительных чертежей Леонардо, ведь он опередил своё время на 5 столетий! Только во время Первой Мировой войны будет изобретён танк.
Сама по себе идея защищённого передвижного вагона-платформы, которая бы могла использоваться для атаки вражеских позиций и ведения обороны, возникла в эпоху Леонардо и многие изобретатели старались создать такие вагоны и улучшить их. Была принципиальная проблема с тем, как приводить такой вагон в движение: кто-то предлагал использовать паруса, но Леонардо решил, что внутри просто должны находиться люди и заставлять танк двигаться.
Основным препятствием на пути реализации этого амбициозного проекта была труднорешаемая проблема, связанная со способностью танка передвигаться по полю боя. Сам Леонардо писал:
Я сделаю защищённые повозки, надёжные и неприступные, которые, пронзив ряды противника огнём своей артиллерии, уничтожат его, каким бы огромным ни было число его солдат. Вслед за танками может следовать пехота, не неся больших потерь и не встречая какого-либо сопротивления.
Целью проекта, по-видимому, было желание явить чудо и удивить, а не обеспечить эффективность боевых действий. Машина предположительно должна перемещаться силами восьми человек, которые, находясь внутри, должны двигать танк и заряжать пушки.
Нам неизвестно, построил ли Леонардо свой танк, но то, что он о нём мечтал это факт.
Движение танка осуществлялось при помощи рукояток и зубчатых шестерён, но усилие, необходимое для перемещения всей конструкции, значительно превышало человеческие возможности. По этой причине рассматривался способ размещения внутри танка лошадей или быков, но присутствие этих животных в замкнутом и ограниченном пространстве танка представляется невозможным.
Способ передвижения танка был очень прост. Члены экипажа вращали расположенные в центре ручки; вслед за этим начинали вращаться и колёса. Тронувшись с места, танк, предназначенный для использования на абсолютно ровном местности, ускорял своё движение. Основной трудность, без сомнения, было сдвинуть машину с места: недоставало силы тяги, также имело место несоответствие между конструкцией и весом всей машины, который должен быть довольно значительным. Танк был таким высоким. что для влезания в верхнюю башню внутри должны были устанавливаться лестницы. Башня предназначалась для наблюдения, осуществления манёвра и управления огнём. Установленные пушки гарантировали обстрел на 360 градусов.
Хотя в целом танк и был из дерева, но у него имелось и множество металлических частей. Высота танка достигала порядка 5-ти метров, а наверху есть небольшая смотровая башня. Общее количество пушек может варьироваться от 30 до 40 в разных конструкциях.
Интересный факт . Если попытаться повторить слепо конструкцию Леонардо, то кажется, что она не будет ехать, так как внутри неё неправильно размещены зубчатые передачи. Если начать крутить рукояти, то танк не сдвинется с места, так как колёса будут тянуть его в разные стороны. Вряд ли такой гений как Леонардо мог допустить такую примитивную ошибку. Скорее всего это был своеобразный способ защитить своё изобретение от воров (во времена Леонардо не было патентного бюро) и просто от людей, в чьи руки оно не должно было попасть.
Ниже вы можете также посмотреть видео, где показано устройство и работа танка в виде 3-d модели:
Энтузиасты из Америки снова бросают вызов Леонардо, стремясь воплотить его изобретение в жизнь. Так как деревянная конструкция может не выдержать всего веса танка, то они решают использовать стальной каркас. Также они использовали современные металлические подшипники.
В ходе эксперимента был выявлен также значительный недостаток танка — это уровень шума при стрельбе, который достигал почти 120 децибел, то есть мог сделать вас глухим, если бы во время стрельбы вы находились внутри этого танка.
В целом конструкция танка оказалась успешной, ведь танк двигался, стрелял и защищал солдат внутри танка.
Военный барабан
Леонардо был не только изобретателем, но ещё живописцем и музыкантом. Известно, что он овладел лютней и играл на ней.
Музыка нужна были и на войне. Леонардо придумал автоматическую систему барабанов, которая бы позволяла отбивать ритм в такт движущейся оси повозки.
Крытая тележка для атаки вражеских укреплений
Леонардо очень сильно интересовался военно-инженерным делом — это было одним из главных его занятий. Он работал с разными военачальниками. Когда один из них хотел атаковать замок или крепость, но было трудно перейти крепостной ров и войти в соприкосновение с силами противника, то военачальник обращался к Леонардо, и тот делал ему военные штурмовые лестницы.
Эта штурмовая лестница, которую можно было использовать для подъёма на стену крепости и доставить людей внутрь замка. Это фактически мобильная пирамида с большим опускаемым мостиком.
Видно, что это хитроумное сооружение на колёсах, которое можно подкатить прямо к краю крепостного рва с водой, который войны хотят пересечь. Они пройдут по лестнице и пройдут под остроконечной крышей, которая будет защищать их от лучников и копий врага.
Леонардо понимал, что для движения крайне большой машины нужна сила животного, чтобы механизм заработал, поэтому внутри располагались буйволы, которые помогали двигать аппарат изнутри. Высота башни могла быть разной, но на эскизе Леонардо она высотой примерно 6-7 метров. Длина же перекидного моста примерно 7.5-9.5 метров. Сам мост находится в вертикальном положении, а когда башня подъедет к крепостной стене, то мост падает прямо на стену. Вес всей конструкции доходил до 2-3 тонн.
Американские энтузиасты не перестают нас удивлять и решаются повторить и этот проект Леонардо. У них вышла поистине гигантская военная машина и всё прошло успешно. Как всегда в конце они пробуют машину в деле.
Лестницы для штурма
В Средневековье при осаде лестницы использовались для штурма крепостных стен. При помощи лестниц штурмующие старались забраться на стену, а затем пытались открыть ворота, чтобы основная часть войска могла зайти в осаждённый замок или город. Теоретически это всё, конечно, звучит легко, но в реальности всё было куда менее оптимистично, ведь осаждаемые не сидели сложа руки и старались предпринять различные меры, чтобы помешать штурмующим даже просто установить лестницы около своих стен. Самое простое, что в такой ситуации делали люди, готовящие укрепления — увеличивали высоту стен. Следовательно штурмующим приходилось делать слишком длинные лестницы, которые увеличивались в своей массе, становились менее устойчивыми. Такую лестницу было достаточно легко столкнуть со стены, если вовремя обнаружить её.
Леонардо разработал концепты различных лестниц для штурма, которые позволяли осаждающим легко начать штурм стен, взобравшись по ним. Вариант его лестницы имел большую высоту, при этом сохраняя свою устойчивость и прочность, и могла нести сразу несколько штурмующих одновременно.
Интересно, что Леонардо предполагал установку верёвочной лестницы при помощи скалолаза . Он придумал специальный винт, который по принципу самореза вкручивался в стену, после чего скалолаз прикреплялся к нему и вставлял второй винт, а затем прикреплялся к нему, отсоединяясь от первого, а первый винт освобождался. И так скалолаз постепенно взбирался на стену, подтягивая вслед за собой верёвку с верёвочной лестницей. Забравшись на самый верх стены, он закреплял верёвочную лестницу, а по ней уже могли забраться остальные войска.
А на эскизе выше показано, как крепилась верёвочная лестница, если у стен был широкий ров. Одну её часть скалолаз закреплял на стене, а второй конец крепился на земле при помощи специальных штырей, после чего войска могли взобраться на стену.
Также в работах Леонардо можно найти выдвижную лестницу. Такие лестницы сейчас активно используются пожарными. Её можно было легко перекинуть с одного места на другое и собрать, ведь её длина регулировалась.
Раз Леонардо понимал, как штурмом брать стены, то он, соответственно, понимал, как эти стены от штурма защитить. Достаточно незамысловатое устройство Леонардо придумал для отталкивания штурмовых лестниц.
Вдоль стен размещались балки, которые могли выталкиваться наружу стены посредством усилия двух человек, которые выдвигали их посредством рычага. В общем-то здесь из рисунка становится ясно, как они работают.
Загрузка...