达芬奇设计的机械车是什么样的
提起达芬奇,我们能想到的是欧洲文艺复兴时期的代表人物,也很自然可以联想到他久负盛名的代表作品《蒙娜丽莎》与《最后的晚餐》。
然而,他除了是一名画家,还是一名雕刻家、建筑师、音乐家、数学家、工程师、发明家、解剖学家、地质学家、制图师、植物学家和作家,擅长天文地理、文学艺术、数理化生等等众多学科,如果详细地去了解他,你会发现他绝对担得起“人类历史上绝无仅有的全才”这个称呼。在达芬奇的科学世界中,曾有过无数的超前发明设计构想,其中就包括这辆“达芬奇机械车”。
很早,达·芬奇就对当时的四轮马车不满。在他的科学世界中,早就有了机动车的影子。事实上,点燃现代机动车发明灵感之火的正是这辆“达·芬奇机械车”。
既然是机动车就要考虑动力问题,达·芬奇在机动车中部安装了两根弹簧以解决这个问题。人力转动车的后轮使得各个齿轮相互咬合,弹簧绷紧就产生了力,再通过杠杆作用将力传递到轮子上。
那么怎么控制车速呢?达·芬奇也想到了。他在车身上安装了一个圆盘装置,圆盘表面设置了很多方形的木块,和每个轮子连接的铁杆的另一端与圆盘相接,这就是用于控制车速的装置。圆盘上放置的木块数量越多,与铁杆之间的摩擦就会越大,阻力也越大,轮子的运转速度越慢,行驶的距离越长。
当然,达·芬奇也想到了刹车装置。位于齿轮之间有一个木块,拉动绳索将木块卡在齿轮之间,车就可以停止。不过,这辆汽车不能载人,因为仅靠弹簧的动力根本无法行驶很长的距离。
1452年的4月15日,达芬奇出生在芬奇的托斯卡纳小山镇,阿尔诺河流过的山谷附近,当时这个地方是美第奇家族统治下的佛罗伦萨共和国的领地。在达芬奇的科学世界中,早就有了机械车的影子。最早他开始探索机械车的奥秘,他设想使一个带齿的圆盘进行水平旋转,旋转的力通过带有齿轮的车轴和车轮连接起来,车就可以前进了。既然是机械车,就要考虑动力的问题,但是用什么样的力量才能使圆盘转动起来呢?
达芬奇在机械车中部,安装了两根弹簧以解决这个问题,人力转动车的后轮,使得各个齿轮相互咬合,弹簧绷紧就产生了力,再通过杠杆作用将力传递到轮子上,然后在机械车上安装发条机构可以积蓄力量,那么它必定能长时间使圆盘转动。
当然,达芬奇也想到了刹车装置,位于齿轮之间有一个木块,拉动绳索将木块卡在齿轮之间,车就可以停止。不过,这辆机械车仅靠弹簧的动力无法实现长距离行驶。达芬奇的工作也仅限于理论上的探讨,并没有进行实际的研究,然而他创新的提出了利用发条机构作为车辆原动力的初步设想。
同时,达·芬奇还将弹簧巧妙地运用在了钟表设计上。后来大型钟表采用的原理,就是出自达·芬奇的设想。只是在这个设想中,弹簧的弹力被物体的重力所代替,物体向下的重力通过众多齿轮咬合作用被均匀传递,钟表便得以保持匀速运动。
此外,乐器、闹钟、自行车、照相机、温度计、烤肉机、纺织机、起重机、挖掘机……达·芬奇曾有过无数的发明设计,而这些发明设计在当时如果发表足足可以让我们的世界科学文明进程提前100年。