提起達芬奇,我們能想到的是歐洲文藝復興時期的代表人物,也很自然可以聯想到他久負盛名的代表作品《蒙娜麗莎》與《最後的晚餐》。
然而,他除了是一名畫家,還是一名雕刻家、建築師、音樂家、數學家、工程師、發明家、解剖學家、地質學家、製圖師、植物學家和作家,擅長天文地理、文學藝術、數理化生等等衆多學科,如果詳細地去了解他,你會發現他絕對擔得起“人類歷史上絕無僅有的全才”這個稱呼。在達芬奇的科學世界中,曾有過無數的超前發明設計構想,其中就包括這輛“達芬奇機械車”。
很早,達·芬奇就對當時的四輪馬車不滿。在他的科學世界中,早就有了機動車的影子。事實上,點燃現代機動車發明靈感之火的正是這輛“達·芬奇機械車”。
既然是機動車就要考慮動力問題,達·芬奇在機動車中部安裝了兩根彈簧以解決這個問題。人力轉動車的後輪使得各個齒輪相互咬合,彈簧繃緊就產生了力,再通過槓桿作用將力傳遞到輪子上。
那麼怎麼控制車速呢?達·芬奇也想到了。他在車身上安裝了一個圓盤裝置,圓盤表面設置了很多方形的木塊,和每個輪子連接的鐵桿的另一端與圓盤相接,這就是用於控制車速的裝置。圓盤上放置的木塊數量越多,與鐵桿之間的摩擦就會越大,阻力也越大,輪子的運轉速度越慢,行駛的距離越長。
當然,達·芬奇也想到了剎車裝置。位於齒輪之間有一個木塊,拉動繩索將木塊卡在齒輪之間,車就可以停止。不過,這輛汽車不能載人,因爲僅靠彈簧的動力根本無法行駛很長的距離。
1452年的4月15日,達芬奇出生在芬奇的托斯卡納小山鎮,阿爾諾河流過的山谷附近,當時這個地方是美第奇家族統治下的佛羅倫薩共和國的領地。在達芬奇的科學世界中,早就有了機械車的影子。最早他開始探索機械車的奧祕,他設想使一個帶齒的圓盤進行水平旋轉,旋轉的力通過帶有齒輪的車軸和車輪連接起來,車就可以前進了。既然是機械車,就要考慮動力的問題,但是用什麼樣的力量才能使圓盤轉動起來呢?
達芬奇在機械車中部,安裝了兩根彈簧以解決這個問題,人力轉動車的後輪,使得各個齒輪相互咬合,彈簧繃緊就產生了力,再通過槓桿作用將力傳遞到輪子上,然後在機械車上安裝發條機構可以積蓄力量,那麼它必定能長時間使圓盤轉動。
當然,達芬奇也想到了剎車裝置,位於齒輪之間有一個木塊,拉動繩索將木塊卡在齒輪之間,車就可以停止。不過,這輛機械車僅靠彈簧的動力無法實現長距離行駛。達芬奇的工作也僅限於理論上的探討,並沒有進行實際的研究,然而他創新的提出了利用發條機構作爲車輛原動力的初步設想。
同時,達·芬奇還將彈簧巧妙地運用在了鐘錶設計上。後來大型鐘錶採用的原理,就是出自達·芬奇的設想。只是在這個設想中,彈簧的彈力被物體的重力所代替,物體向下的重力通過衆多齒輪咬合作用被均勻傳遞,鐘錶便得以保持勻速運動。
此外,樂器、鬧鐘、自行車、照相機、溫度計、烤肉機、紡織機、起重機、挖掘機……達·芬奇曾有過無數的發明設計,而這些發明設計在當時如果發表足足可以讓我們的世界科學文明進程提前100年。
