A cura di Alessandro Schiavetti

Catalogo realizzato in occasione della mostra

DA VINCI Con le macchine di Leonardo in 560 anni di genio

Dal 7 aprile al 27 maggio 2012Sala esposizioni, Fondazione GeigerCorso Matteotti 47, Cecina (LI)

Mostra e catalogo a cura di Alessandro Schiavetti

Testi in catalogo di:Federico GavazziMirko MariniGabriele NiccolaiAlessandra ScalviniAlessandro Schiavetti

Graphic Design e impaginazione Fabrizio PezziniFotografie Valentina Ragozzino (Eccetto pagine 30, 31, 34)Traduzioni Daria Cavallini

In collaborazione con

Ufficio Stampa Agenzia ILogo, Prato

Bandecchi & Vivaldi EditoreISBN

Indice

Introduzione Pag. 4

La Collezione Niccolai Pag. 6

Il Volo Pag. 7

LIdraulica Pag. 17

La Guerra Pag. 25

La Meccanica Pag. 33

Appendice A: Il Volo Pag. 61

Appendice B: lIdraulica Pag. 63

Appendice C: la Guerra Pag. 65

Appendice D: la Meccanica Pag. 67

Leonardo da Vinci: vita e opere Pag. 70

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IntroduzioneDA VINCI Con le macchine di Leonardo in 560 anni di genio

La sperienza non falla mai, ma sol fallano i nostri giudizi, promettendosi di quelli effetti tali che dai nostri esperimenti causati non sono. Nessun effetto in natura senza ragione. Intendi la ragione e non ti bisogna sperienza.

Non esiste nel mondo dellarte una figura pi conosciuta e pi famosa di quella di Leonardo da Vinci. Simbolo per eccellenza di inventiva, estro, intraprendenza e conoscenza, Leonardo considerato genio universale oltre misura. La sua genialit poliedrica, spazia con fare sperimentale ed impaziente dai campi dellarchitettura a quelli dellingegneria; dalla pittura, alla scultura, allanatomia. linventore totale, precursore del tutto, in tre parole: genio, scienziato, artista.Nellosservare il corpus dei suoi Codici ci si accorge che Leonardo unisce terra ed acqua, conquistando il cielo. Ogni sua osservazione meticolosa e attenta; ogni suo studio mirato. Nella sua biblioteca personale si trovano Diogene Laerzio e Galeno, il De Phisica di Aristote-le, Tito Livio, il De Alchimia di Ermete Trismegisto e molti altri autori. La sua mente osserva losservabile in natura, studia Archimede e prende appunto di ogni ingegno. Su Leonardo stato scritto tanto, non tutto. Se dovessi definirlo con poche parole potrei dire che rappresenta luomo che poteva pensare limpensabile. Ogni epoca scopre un nuovo Da Vinci, un nuovo maestoso veliero che solca i mari dellarte dal Rinascimento a oggi con rotte sempre nuove; ha stupito i mecenati del suo tempo, ed vero quando si dice che Leonardo stupisce ancora oggi. Nellodierna tecnologia si ritrovano i principi studiati dal genio; la letteratura satura di leg-gende narranti la vita dellartista. Si giostra con sapienza magistrale sui misteri delleclettismo vinciano, facendone oggigiorno prima emblema e mito, poi, scrivendo con la mano sinistra al contrario, veicolo stesso di comunicazione per campagne pubblicitarie.Dopo un attento lavoro di ricerca scientifica, la Fondazione Hermann Geiger propone al visitatore la mostra intitolata Da Vinci Con le macchine di Leonardo in 560 anni di genio, allinterno della quale, grazie alla maestria nelle ricostruzioni delle macchine della famiglia Niccolai di Firenze, vengono presentate in quattro diverse sezioni cinquanta ricostruzioni delle macchine di Leonardo da Vinci. La prima sezione vede presente parte degli studi che lartista ha dedicato al volo, mentre nella seconda sezione sono esposte le macchine dedicate agli studi sullidraulica. La terza sezione presenta gli studi del genio in ambito militare e le re-lative ricostruzioni delle macchine dedicate alla guerra. Lultima sezione quella dedicata alla meccanica, ambito nel quale Leonardo ha dato il maggior contributo di originalit, anche perch rispetto a ogni suo precursore egli ha ricorso, intervenendo come suo solito sempre senza dilettantismo, al metodo sperimentale.Questa esperienza si faccia pi volte, acci che qualche accidente non impedissi o falsassi tal prova.Cos diceva luomo Leonardo, precursore e primo pensatore della teoria dellarco, della ricerca sullattrito; grande ingegnere di maestose opere idriche. Poliedrico architetto e progettista di macchine belliche e dassedio, e pittore universalmente riconosciuto come mito. La sperienza e losservazione; due motori che hanno catapultato ancor pi distanti i confini di studio sulla figura di Leonardo, permeato completamente s di genialit in senso puro, ma dotato inoltre di grande spirito di studio delle opere del suo tempo, esse stesse frutto indiscusso di unalta tradizione scientifica; tradizione che dalla storia antica al Medioevo ha saputo traghettarci i saperi e le opere di un patrimonio storico-artistico impressionante, che lo stesso Leonardo ha trasformato da perfetto demiurgo, nelle moderne conquiste tecnologiche.

Alessandro Schiavetti

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IntroDA VINCI With Leonardos Machines in 560 Years of Genius

Experience never fails. Only your judgments fail, promising of some effect that which is not caused in our experiments. No effect in nature is without reason. If you understand reason, you do not need experience.

There is no better known and more famous figure in the world of art than Leonardo da Vinci. A quintessential symbol of creativity, inspiration, resourcefulness and knowledge, Leonardo is considered the universal genius. His cleverness is all-embracing. It ranges from architecture to engineering, from painting to sculpture and anatomy and is informed by an experimental, impatient approach. He is the total inventor, the precursor of everything. In three words: genius, scientist, artist.If we observe the corpus of his codices, we can see that Leonardo joins earth and water, and so conquers the sky. Each observation is thorough and meticulous; each of his studies has a precise target. His personal library contains authors such as Diogenes Laertius and Ga-len, Aristotles De Phisica, Livy, Hermes Trismegistus and many others. His mind observes whatever can be observed in nature, he studies Archimedes and takes note of everything.Much has been written about Leonardo, but not everything. If I were to define him in just few words, I could say that he was the man who could think the unthinkable. Every epoch discovers a novel Da Vinci, a new, magnificent sailing ship that rides the seas of art, from the Renaissance to the present day, with ever-changing courses; he amazed the patrons of the arts of his times, and it is a truth that Leonardo still amazes us today. The principles studied by this genius are still found in present-day technology, and literature is full of legends on the artists life. The mysteries of Leonardos eclecticism are turned into emblems and myths and his specular left-handed writing becomes a communication vehicle in advertising campaigns.After careful scientific research, the Hermann Geiger Foundation is staging the exhibition Da Vinci With Leonardos Machines in 560 Years of Genius. The exhibition is organized into four sections featuring a total of fifty models of Leonardos machines, skilfully recon-structed by the Niccolai family from Florence. The first section is devoted to the artists studies on flight, while the second unit shows the machines related to hydraulic studies. The third section presents the geniuss studies in the military sphere and the relevant reconstruc-tions of war machines. The fourth part is devoted to mechanics, the field to which Leon-ardo contributed most in terms of originality since, unlike all his predecessors, he followed the experimental method, without any amateurish approach, as was his habit. This experiment should be done several times, lest any accident prevent or distort such trial.This is what the man Leonardo used to say. Da Vinci was the first thinker to work on the theory of the crossbow and do research into friction. Besides being a great engineer of huge hydraulic works and a versatile architect and designer of war and siege machines, he is uni-versally recognized as the greatest painter of his era. Experience and observation, the drives behind Leonardos study of the human figure, show his genius in pure sense, but also his propensity to study the works of his time, which were themselves the undisputed outcomes of a high-profile scientific tradition. Starting from ancient history through the Middle Ages, this tradition has handed down to us the knowledge and masterpieces of a huge historic and artistic heritage which Leonardo, as a sort of demiurge, has transformed into modern technological achievements.

Alessandro Schiavetti

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La collezione Niccolai

La passione della famiglia Niccolai per le macchine vin-ciane nacque agli inizi degli anni Sessanta, nel periodo in cui Carlo Niccolai frequentava la scuola Leonardo da Vinci di Firenze. Qui ebbe modo di contribuire al restauro dellintera col-lezione delle macchine di Leonardo.Negli anni Cinquanta Carlo era gi titolare di unattivi-t artigianale che tenne in produzione fino ai primi anni Novanta. In questi trentanni continu a coltivare la passione per la costruzione delle macchine vinciane che, nel 1995, decise di presentare per la prima volta pubblicamente. Da allora, anno dopo anno e modello dopo modello, nata la pi grande collezione privata al mondo di macchi-ne di Leonardo da Vinci. Nel corso degli anni la Collezione arrivata a pi di 170 modelli, costruiti singolarmente utilizzando i materiali che venivano impiegati allepoca, come legno, metallo, corde e stoffe. Carlo Niccolai, seguendo lusanza dellar-tigiano fiorentino, ha trasmesso la passione al figlio Ga-briele e ai suoi fratelli e nipoti i quali, grazie anche alla co-noscenza delle nuove tecnologie, hanno potuto ampliare la collezione ed esportarla in tutto il mondo, con oltre cento esposizioni.Negli ultimi anni allo studio di ricerca si affiancata unimportante equipe di lavoro formata da studiosi, sto-rici, ingegneri, architetti e artigiani, che hanno contribuito a perfezionare la ricerca storica e quella scientifica. I riconoscimenti ricevuti sono moltissimi, tanto che alla Collezione Niccolai stato dedicato un Museo perma-nente in Corea del Sud, il primo su Leonardo in Asia.La collezione si poi arricchita di macchine vitruviane, greco-romane e egiziane, mirando a osservare e studiare non solo la tecnologia rinascimentale e medievale, bens tutta la tecnologia antica.Anche la modellazione tridimensionale ha avuto ed ha un ruolo importante per lo studio dei Codici e per la realiz-zazione delle macchine di Leonardo: la collaborazione della famiglia Niccolai con larchitetto Mirko Marini diventata infatti fondamentale. Larchitetto crea le animazioni 3D delle macchine stesse, che diventano poi il primo vero passo per tradurre ipotesi formulate in qualcosa di reale, su cui costruire i modelli; le ricostruzioni e animazioni virtuali sono poi parte inte-grante del percorso espositivo durante le mostre.

Gabriele Niccolai

The Niccolai collection

The interest of the Niccolai family in Leonardo da Vincis machines developed in the early 1960s with Carlo, who passed his passion on to his children and grandchildren. Over the years, more than 170 models have been pro-duced using the materials available at the time, such as wood, metal, ropes and fabrics. This is the origin of the greatest private collection of Leon-ardos machines, which has been exported everywhere in the world and shown in over a hundred exhibitions. 3D modelling also plays a crucial role: architect Mirko Marini creates 3D animations of Leonar-dos machines, which are essential for constructing mod-els and an integral part of the exhibition.

Gabriele Niccolai

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Quando avrai provato l'emozione del volo,

una volta a Terra camminerai con lo sguardo

rivolto verso il cielo perch l sei stato

e l agogni a ritornare

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ALIANTE Codice Atlantico, f. 846 v [309 v-a], Biblioteca Ambrosiana, Milano (1493-95)

Leonardo passa dallo studio dellala battente a quello dellala parzialmente fissa per un volo librato. Avendo notato che la parte interna delle ali dei volatili si muove pi lentamente rispetto a quella esterna per dare sostegno durante il volo, concepisce delle ali, simili a quelle dei pi-pistrelli e dei grandi uccelli, fisse nella parte interna, men-tre la parte esterna mossa mediante un cavo comandato con delle maniglie dal volatore, posizionato al centro e in senso verticale.

Aliante

GLIDER Codex Atlanticus, f. 846 v [309 v-a], Biblioteca Ambrosiana,Milan (1493-95)

Leonardo shifted from the study of the flapping wing to that of a partially fixed wing for gliding flight. Having noticed that the inner part of birds wings moved more slowly than the outer section in order to sustain them during flight, he conceived a type of wing an imitation of the wings of bats and large birds which is fixed in its innermost section whereas the outer section is operated by the flyer by means of a central vertical cable manoeu-vred through handles.

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PARACADUTECodice Atlantico, f. 1058 v [381 v-a], Biblioteca Ambrosiana, Milano (c. 1485)

Anche questo progetto ci dimostra quanto le idee di Leo-nardo fossero geniali e futuristiche. Il paracadute doveva essere costruito con una tenda di lino a forma piramida-le, con misura di 7 metri per lato. Con questa macchina chiunque avrebbe potuto gettarsi da qualsiasi altezza sen-za rischio.

PARACHUTECodex Atlanticus, f. 1058 v [381 v-a], Biblioteca Ambrosiana, Milan (c. 1485) This project also demonstrates how brilliant and for-ward-looking Leonards ideas were. His parachute must have been made of linen cut in the shape of a pyramid, measuring 7 metres per side. With this machine a man could drop from any height without risk.

Paracadute

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DELTAPLANOCodice di Madrid I, f. 64 r, Biblioteca Nacional, Madrid (c. 1495)

possibile dividere le macchine volanti in due distinti pe-riodi della vita di Leonardo: quelle del primo sono azio-nate dalla forza delluomo, quelle del secondo periodo sfruttano la potenza dei venti e delle correnti. Tra que-ste vi il deltaplano, in cui luomo si posiziona in senso orizzontale e manovra la macchina tramite due coppie di corde che, facendo spostare il mezzo a destra e a sinistra e in alto e in basso, permettono di regolare il volo.

HANG-GLIDERCodex Madrid I, f. 64 r, Biblioteca Nacional, Madrid (c. 1495) The flying machines conceived by Leonardo can be di-vided into two different periods. Those belonging to the first period are operated by the force of man; those of the second period exploit the power of winds and draughts. The hang glider belongs to the latter group: the flyer is in a horizontal position and operates the machine by means of two pairs of ropes which allow him to move the glider leftwards and rightwards, upwards and down-wards in order to adjust flight.

Deltaplano

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VITE AEREAMs. B, f. 83 v, Institut de France, Parigi (c. 1489)

di certo uno dei disegni pi famosi di Leonardo, in cui si pu intuire lantenato dellelicottero. Il mezzo doveva essere costruito con canne, tela di lino e filo di ferro e doveva essere azionato da quattro uomini che facendo ruotare lalbero sarebbero riusciti ad alzarsi da terra. chiaro che la macchina cos concepita non avrebbe mai volato ma rimane comunque lidea che con unadeguata forza motrice la macchina avrebbe potuto realmente av-vitarsi nellaria ed alzarsi da terra.

AIR SCREW (HELICOPTER)Ms. B, f. 83 v, Institut de France, Paris (c. 1489)

This is undoubtedly one of Leonardos most famous de-signs and in it we can see the forerunner of the helicop-ter. This machine would have been made of cane, linen and iron wire and operated by four men turning the shaft so that it would lift off the ground. It is obvious that a machine so designed would never have flown but, never-theless, the idea that with adequate motor force it would spin and lift off is there.

Vite aerea

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Macchina volante o ornitottero

MACCHINA VOLANTECodice Atlantico, f. 824 v [302 v-a], Biblioteca Ambrosiana, Milano (c. 1485-87)

Anche la macchina volante appartiene ai progetti pi noti che Leonardo ci ha lasciato. Il volatore, che avrebbe do-vuto sfruttare al massimo tutte le sue potenzialit moto-rie, si posizionava sopra il piano ed inseriva i piedi nelle staffe che, tramite i cavi, trasportavano il moto alle ali che compievano due movimenti: 1) lalzata e labbassata; 2) la flessione e la rotazione, simile al movimento di un remo.

FLYING MACHINECodex Atlanticus, f. 824 v [302 v-a], Biblioteca Ambrosiana, Milan (c. 1485-87)

The flying machine is one of Leonardos best known projects. The flyer, who had to make the most of all his motor potential, laid flat on a wooden surface and slid his feet into the stirrups. By means of cables, the stirrups set the wings in motion, which made two movements: 1) upwards and downwards; 2) bending and rotation, like the movement of an oar.

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STUDIO DALA UNITACodice Atlantico, f. 858 r [313 r-a], Biblioteca Ambrosiana, Milano (c. 1480)

Leonardo, dopo gli studi sullanatomia degli uccelli, de-cise di applicare le caratteristiche rilevate in natura alle proprie macchine volanti. Nei suoi progetti per un volo ad ali battenti, dopo aver inizialmente disegnato unala a sportelli (con aperture mobili), ide unala unita somigliante a quella dei pipistrelli, coperta da un unico panno teso su di un armatura fatta di legno e canne.

STUDY OF A UNITED WINGCodex Atlanticus, f. 858 r [313 r-a], Biblioteca Ambrosiana, Milan (c. 1480)

After his studies on bird anatomy, Leonardo decided to apply the characteristics observed in nature to his flying machines. In his projects for flapping-wing flight, after initially designing a wing with mobile openings, he de-vised a united wing resembling that of bats, covered with a one-piece cloth stretched over a framework made of wood and reeds.

Studio dala unita

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STUDIO DI PARTICOLARE DI ALA MECCANICAMs. B, f. 88 v, Institut de France, Parigi (1487-90)

In una serie di disegni rivoluzionari come lala battente e lala meccanica, Leonardo studia i dettagli per creare il primo prototipo di macchina volante. Questo meccani-smo, che denota lo studio e losservazione del volo ani-male, con i suoi movimenti di leve, carrucole e flessioni di aste, riprende in maniera fedele la struttura dellala degli uccelli. Questi studi porteranno Leonardo ad essere il pri-mo ad ideare linvenzione moderna del deltaplano.

STUDY OF THE MECHANICAL WINGMs. B, f. 88 v, Institut de France, Paris (1487-90)

In a series of revolutionary drawings, such as the Flap-ping Wing and the Mechanical Wing, he shows de-tails of the first prototype of a fully mechanised flying machine. In this particular study of the wing, Leonardo mimics the birds flapping structure with levers, pulleys and flexing of rods and ropes for tendons. These studies would lead him to the discovery of a modern day inven-tion: the hang glider.

Studio di particolare ala di meccanica

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INCLINOMETROCodice Atlantico, f. 1058 r [381 r-a], Biblioteca Ambrosiana, Milano (c. 1485)

Con questo strumento, che consiste in un pendolo inse-rito in una campana di vetro (per evitare linfluenza del vento), il pilota poteva assumere il giusto equilibrio e la corretta inclinazione da mantenere durante il volo. La po-sizione della palla del pendolo, indicando la posizione del-la macchina, serve infatti a calcolare la verticalit. In uno dei suoi progetti, Leonardo aveva dotato lornitottero a bi-cicletta di un inclinometro inserito sopra la testa del pilota.

INCLINOMETERCodex Atlanticus, f. 1058 r [381 r-a], Biblioteca Ambrosiana, Milan (c. 1485)

Using this instrument, consisting in a pendulum placed inside a glass bell (in order to avoid the influence of wind), the pilot could keep the right balance and angle of inclination during flight. The position of the pendu-lum ball, which indicates the machines position, makes it possible to calculate verticality. In one of his projects, Leonardo had equipped the bicycle-ornithopter with an inclinometer placed over the pilots head.

Inclinometro

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ANEMOMETROCodice Atlantico, f. 675 r [249 v-a], Biblioteca Ambrosiana, Milano (c. 1487-90)

La grandezza degli studi di Leonardo dimostrata anche dal fatto che egli non si limita solo a creare delle macchine per il volo, ma addirittura crea gli strumenti per controllar-lo. Tra questi c lanemometro a lamelle o a pennello (dal fatto che anticamente si usavano delle penne come indicatori) per misurare la velocit del vento: si tratta di un semplice legno graduato con una lamina che sar spostata pi o meno secondo lintensit del vento.

ANEMOMETERCodex Atlanticus, f. 675 r [249 v-a], Biblioteca Ambrosiana, Milan (c. 1487-90)

The greatness of Leonardos studies is further demon-strated by the fact that he did not limit himself to cre-ating machines but also designed instruments to control flight. Amongst the various instruments is a lamelle or pennello anemometer (since feathers were once used to gauge wind speed) for measuring wind speed. It is simply a graduated stick with a thin plate which moves more or less according to the force of the wind.

Anemometro

Come e perch io non iscrivo il mio modo

di stare sotto acqua quanto io posso stare

senza mangiare, e questo non pubblico o divolgo

per la mala natura degli uomini che luserebbero

negli assassinamenti nel fondo dei mari, col rompere i navili

in fondo, e sommergerli con gli uomini

che vi sono dentro

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Sega idraulicaSEGA IDRAULICA Codice Atlantico, f. 1078 a-r [389 r-a], Biblioteca Ambrosiana, Milano (c. 1478)

Ci sono diverse macchine alle quali si pu applicare le-nergia delle acque: qui riportata la sega idraulica. Lac-qua, che scorre nellapposita canaletta, muove la ruota a pale che aziona contemporaneamente la sega verticale e lavanzamento del carrello dove posto il tronco. Lo-perazione cos resa automatica. Si tratta probabilmen-te della copia perfezionata di un modello gi esistente ai tempi di Leonardo, che ben conosceva la tecnologia e le macchine del suo tempo.

HYDRAULIC SAW Codex Atlanticus, f. 1078 a-r [389 r-a], Biblioteca Ambrosiana, Milano (c. 1478)

Several machines can be operated with the motive pow-er of water: the device drawn here is the hydraulic saw. By flowing through the groove, water moves the paddle which transmits the alternated motion to the saw and to the trolley transporting the log. The functioning is thus made as automatic as possible. This is probably the im-proved version of a model already existing at the time of Leonardo, who was very well acquainted with the technol-ogy and machinery of his day.

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VITE DARCHIMEDECodice Atlantico, f. 26 v [7 v-a], Biblioteca Ambrosiana, Milano (c. 1480)

Il nome stesso indica che questo mezzo per il traspor-to dacqua era gi conosciuto fin dal tempo degli antichi greci. Anche nel Rinascimento queste macchine avevano un largo utilizzo. Leonardo ne disegn molte, riuscendo come suo solito a migliorarle. La vite permette di solle-vare lacqua da una conca tramite un tubo avvolto ad un cilindro, mosso da una manovella oppure direttamente dalla stessa corrente dellacqua. Questo sistema poteva essere raddoppiato per portare lacqua a serbatoi posti su alte torri.

ARCHIMEDES SCREWCodex Atlanticus, f.26 v [ 7 v-a], Biblioteca Ambrosiana, Milan (c. 1480)

The very name of this machine indicates that this method of transporting water was known to the ancient Greeks. In the Renaissance period, these machines were widely

Vite dArchimede

used. Leonardo designed many such machines and, as usual, tried and succeeded in improving them. The screw allows water to be taken from a basin by means of a tube wound round a cylinder and operated by a crank or sim-ply by the current of the water. This system could be duplicated to carry water to tanks at the tops of towers.

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PONTE MOBILECodice Atlantico, f. 885 r [312 r-a], Biblioteca Ambrosiana, Milano (c. 1487-89)

Sono molteplici gli esempi di ponte mobile a rapido im-piego che Leonardo disegna nel corso della sua carriera di ingegnere militare, applicazione progettuale concreta dei suoi studi di statica e meccanica. In questo foglio sono impaginate verticalmente tre diverse tipologie: 1) ponte poggiato su pali; 2) ponte girevole ad arco, con campata unica, fissato ad una delle sponde con pilone verticale che funge da centro di rotazione; 3) ponte ap-poggiato su botti o barche.

Ponte mobile

MOVABLE BRIDGECodex Atlanticus, f. 885 r [312 r-a], Biblioteca Ambrosiana, Milan (c. 1487-89)

Leonardo Da Vinci left several examples of ready-to-use movable bridges, drawn throughout his career as a mili-tary engineer, which were a concrete application of his studies in the fields of statics and mechanics. This folio features three different bridge designs, laid out vertical-ly: 1) bridge resting on piles; 2) single-span arch-shaped swing bridge, anchored to one of the banks with a verti-cal pier acting as centre of rotation; and 3) bridge resting on boats or pontoons.

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PONTE ARCUATOCodice Atlantico, f.69 a-r [22 r-a], Biblioteca Ambrosiana, Milano (c. 1485-87)

Si tratta di uno dei ponti leggerissimi et forti che Leo-nardo prometteva nella celebre lettera di presentazione a Ludovico il Moro. Questi ponti erano realizzabili (e smontabili) rapidamente con materiale di facile reperi-bilit e trasporto, come piccoli tronchi e robusti legacci. Limpiego era essenzialmente per scopi militari: il rapido superamento di un fiume consentiva infatti veloci e ina-spettati movimenti delle truppe e contribuiva al fattore sorpresa, spesso fondamentale agli esiti della battaglia.

ARCHED BRIDGECodex Atlanticus, f.69 a-r [22 r-a], Biblioteca Ambrosiana, Milano (c. 1485-87)

This is one of the extra light and strong bridges that Leonardo promised in his renowned letter of presenta-tion to Ludovico il Moro. They could be easily assembled (and disassembled) with materials that were easy to find and transport, such as small tree trunks and strong ropes. They were used chiefly for military purposes. Rivers were no longer an obstacle and troops could be moved quickly and unexpectedly thus allowing for surprise attacks, which were often fundamental to the outcome of a battle.

Ponte arcuato

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IMBARCAZIONE A DOPPIO SCAFOMs. B, f. 11 r, Institut de France, Parigi (1484-86)

Limbarcazione a doppio scafo un sistema di difesa ideato per lutilizzo in caso di guerra navale ed particolarmente indicato, ad esempio, contro lo sfondacarene: nel caso in cui la nave nemica avesse colpito con la sua arma la fiancata del-la nave, si sarebbe riempita dacqua solamente la parte tra le due carene, preservando lo scafo interno ed evitando quin-di laffondamento. chiaramente lantenato delle moderne camere stagne che si possono trovare sulle navi di oggi.

Imbarcazione a doppio scafo

DOUBLE-HULL CRAFTMs. B, f. 11 r, Institut de France, Paris (1484-86)

The double-hull craft is a defence system studied for naval warfare and is particularly indicated, for instance, against the keel breaker: if the enemies had pierced the side of the ship, only the hollow space between the two hulls would have filled with water, so that the ship could keep afloat. This is clearly the precursor of the watertight compart-ments in modern ships.

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SALVAGENTEMs. B, f. 87 v, Institut de France, Parigi (1487-90)

Tra le varie soluzioni che Leonardo ide per la perma-nenza nellacqua c anche il salvagente. Questo era fatto di cuoio, cucito e perfettamente stagno, e doveva esse-re gonfiato ad aria. Leonardo consigliava di impiegarlo durante le tempeste, in caso di naufragio, per agevola-re il galleggiamento e la nuotata. Con lo stesso fine, sul medesimo foglio, sono disegnati dispositivi palmati, che mostrano come Leonardo trovasse spesso ispirazione per i suoi progetti nel mondo animale.

LIFEBUOYMs. B, f. 87 v, Institut de France, Paris (1487-90)

The lifebuoy is one of the many solutions that Leonardo came up with for mans stay in water. It was made of leather, sewn and perfectly watertight, and was to be filled with air. Leonardo suggested that it should be used dur-ing storms and in case of shipwreck in order stay afloat and for help in swimming. On the same folio, Leonardo drew a webbed glove, which shows that he often drew inspiration from the animal world for his projects.

Salvagente

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MODO PER CAMMINARE SULLACQUACodice Atlantico, f. 26 r [7 r-a], Biblioteca Ambrosiana, Milano (c. 1480-82)

Svariati sono i sistemi illustrati da Leonardo per scendere sotto la superficie dellacqua e rimanervi il tempo neces-sario per distruggere scafi nemici o riparare la chiglia di un battello senza bisogno di ricorrere al cantiere navale. Cos come non mancano, nel suo repertorio di disegni, modi di galleggiare e muoversi sulla superficie dellacqua mediante racchette, sci e scarpe nautiche. Questo tipo di enormi sci dovrebbe permettere alluomo di galleggiare sullacqua aiutato da bastoni.

SYSTEM FOR WALKING ON WATERCodex Atlanticus, f. 26 r [7 r-a], Biblioteca Ambrosiana, Milan (c. 1480-82)

Leonardo drew various kinds of systems for going be-neath the surface of the water and staying there long enough to destroy enemy ships or to repair the keel of a vessel, without having to take it to the naval shipyard. In his collection of designs there are also ways of floating and moving on the surface of the water with water skis and shoes. This type of enormous ski should allow man to float on the water assisted by special poles.

Modo per camminare sullacqua

Dove mancassi le operazione

de le bombarde, componer briccole, manghani, trabuchi et altri instrumenti

di mirabile efficacia, et fora del usato;

et insomma, secondo la variet de casi, componer varie et infinite cose

da offender et di[fendere]

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CARRO ARMATOInv. n. 1860-6-16-99 [B.B. 1030], British Museum, Londra (c. 1483-85)

Lidea di un carro coperto che potesse penetrare nelle file nemiche seguito da soldati, si trova gi nel Medioevo ed ripresa con assiduit nel Quattrocento. Leonardo prevedeva un carro pesante, a forma di testuggine, ar-mato di cannoni tuttattorno e forse rinforzato con pia-stre metalliche. Il movimento, che altri avevano previsto a vela, secondo Leonardo doveva essere affidato ad un sistema dingranaggi collegato alle ruote ed azionato, con manovelle, da 8 huomini allinterno.

TANKInv. n. 1860-6-16-99 [B.B. 1030], British Museum, London (c. 1483-85)

The idea of a covered vehicle that could penetrate en-emy lines followed by soldiers had already appeared in the Middle Ages and was enthusiastically taken up again in the 15th century. Leonardo designed a heavy vehi-

Carro Armato

cle shaped like a tortoise with cannon all round it and perhaps reinforced with metal plates. Some people had thought of moving it with sails, but Leonardos solution was a system of gears moved by cranks worked by eight men inside.

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ESCAVATRICE DA TRINCEAMs. L, f. 76 v, Institut de France, Parigi (c. 1502)

Tra i molti disegni di architettura militare, effettuati da Leonardo durante lincarico prestigioso di architetto ed ingegnere generale, ricevuto da Cesare Borgia, duca di Valentino, vi anche una macchina per scavare trincee che, attraverso un sistema di pesi e contrappesi oscillanti, facilitava il lavoro delluomo.

TRENCH DIGGING MACHINEMs. L, f. 76 v, Institut de France, Paris (c. 1502)

Leonardo was appointed Architect and Engineer Gen-eral by Cesare Borgia, the Duke of Valentinois. During that time, among the many military architecture designs he produced, Leonardo also conceived a digger for exca-vating trenches which made mans task easier through a system of oscillating weights and counterweights.

Escavatrice da trincea

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CANNONE NAVALERL 12652 r, Royal Library, Windsor (c. 1483-85)

Anche per la guerra navale Leonardo propose un am-pio ventaglio di progetti, riprendendo soluzioni offen-sive gi note al tempo dei Romani o studiando efficaci applicazioni delle moderne armi da fuoco: pens, ad esempio, di equipaggiare speciali battelli con piattafor-me girevoli sulle quali vengono disposte file di cannoni oppure, come in questo caso, un ampio mortaio squa-drato dal quale fuoriescono pallottole (probabilmente miste a resina e polvere secondo luso bizantino) desti-nate ad affondare le navi nemiche.

NAVAL CANNONRL 12652 r, Royal Library, Windsor (c. 1483-85)

Leonardo proposed a wide range of projects for naval warfare which drew inspiration from offensive solu-tions already known by the Romans and also studied ef-fective applications of modern firearms. For instance, he had the idea to equip special boats with turning plat-

Cannone navale

forms furnished with rows of cannons or, as in this case, with a large square mortar capable of spewing bul-lets (probably mixed with resin and powder, according to the Byzantine use) in order to sink enemy ships.

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PROIETTILI OGIVALICodice Arundel, f. 54 r, British Library, Londra (c. 1508)

Di grande importanza sono gli studi sulla balistica volti ad aumentare precisione e gittata delle armi da fuoco. Attraverso lesperienza dei getti dacqua, Leonardo intu lanalogia che lega il moto dei corpi nei fluidi e quindi linfluenza dellaria sulla traiettoria delle palle di canno-ne. Arriv quindi a disegnare proiettili ogivali dincredi-bile modernit che sfruttano la forma aerodinamica per penetrare con pi facilit laria; le alette direzionali delle quali sono corredati stabilizzano il volo.

MISSILESCodex Arundel, f. 54 r, British Library, London (c. 1508)

Leonardo conducted important studies on ballistics aimed at increasing the accuracy and range of firearms. Starting from his experiments with jets of water, Leon-ardo grasped the analogy between the motion of a body in a fluid and the influence of air on the trajectory of cannon balls. He therefore designed incredibly modern

Proiettili ogivali

missiles which exploit their streamlined shape to pen-etrate air more easily, with small direction wings to sta-bilize flight.

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DIFESA DELLE MURACodice Atlantico, f. 49 v-b [139 r], Biblioteca Ambrosiana, Milano (c. 1482-85)

Tra i vari sistemi che Leonardo ide per la difesa di ca-stelli e fortezze durante gli assedi, appare anche questo ingegnoso sistema per respingere le scale nemiche. Qua-lora gli assedianti fossero riusciti ad appoggiare le scale contro le mura, una trave nascosta, azionata attraverso un complesso sistema di argani e tiranti, le avrebbe re-spinte e allontanate facendole cadere. un altro esempio di meccanica applicata che mostra la conoscenza da par-te di Leonardo della tradizione tecnologica toscana.

WALLS DEFENSECodex Atlanticus, f. 49 v-b [139 r], Biblioteca Ambrosiana, Milan (c. 1482-85)

The various systems invented by Leonardo for the de-fence of castles and fortresses during sieges include this ingenious apparatus for repulsing scaling ladders. If the

Difesa delle mura

besiegers had managed to lean their ladders against the walls, a hidden beam, operated by means of a complex system of winches and ties, would have repulsed and moved them away, making them fall. This is another ex-ample of applied mechanics which shows Leonardos knowledge of Tuscan technological tradition.

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TECNICHE DASSALTOMs. B, f. 59 v, Institut de France, Parigi (c. 1484-86)

Nel disegno Leonardo mostra come varie tecniche das-salto potevano essere eseguite da una singola persona, in grado di arrampicarsi su un muro con lausilio di arpioni a vite e con unimbracatura robusta sotto la vita capace di sostenere il peso del proprio corpo e degli attrezzi. Una volta in alto, lassalitore agganciava la scala a corde con dei ramponi per favorire lassalto continuo dei soldati.

ASSAULT TECHNIQUEMs. B, f. 59 v, Institut de France, Paris (c. 1484-86)

In this drawing Leonardo shows how various kinds of assault techniques could be carried out by one man capa-ble of climbing a wall with the assistance of a screw har-poon, wearing a harness above his waist strong enough to support his own weight and the weight of his equipment. When he reached the top, he would attach the rope lad-der with hooks for continuous assault by soldiers.

Tecniche dassalto

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CARRO COPERTO PER LATTACCO ALLE MURACodice Atlantico, f. 391 v-a [1084 r], Biblioteca Ambrosiana, Milano (c. 1480)

Riprendendo i progetti precedenti, Leonardo cre un mezzo per attaccare le mura, che potesse essere facil-mente trasportato per mezzo di ruote e allo stesso tempo fosse in grado di dare una copertura sicura agli attaccan-ti, evitando il rischio di essere colpiti dalle armi nemiche. Il ponte, con copertura corazzata a sezione triangolare, poteva essere alzato ed abbassato in maniera da adattarsi allaltezza delle mura e consentire, al contempo, il supe-ramento di eventuali fossati difensivi.

WAR CHARIOT TO ATTACK TOWN WALLSCodex Atlanticus, f. 391 v-a [1084 r], Biblioteca Ambrosiana, Milan (c. 1480)

Drawing on previous projects, Leonardo devised a means to attack town walls that could be easily transported on wheels and, at the same time, effectively cover the attack-ers, so that they could be sheltered from enemy fire. The bridge, equipped with an armoured cover of triangular sec-tion, could be lifted and lowered according to the height of the walls and also made it possible to cross moats.

Carro coperto per attacco alle mura

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Dove mancassi le ope-razione de le bombar-de, componer bricco-le, manghani, trabuchi et altri instrumenti di mirabile efficacia, et fora del usato; et in-somma, secondo la

variet de' casi, com-poner varie et infini-te cose da offender et

di[fendere]

Leonardo da Vinci

La meccanica il paradiso delle scienze matematiche, perch con quella si viene

al frutto matematico

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VOLANOCodice di Madrid I, f. 114 r, Biblioteca Nacional, Madrid (c. 1497)

Leonardo disegn due tipi di volano: entrambi con albero verticale e con la manovella posizionata sulla parte supe-riore della struttura, uno piatto, mentre laltro ha quattro pesi di metallo collegati con delle catene. un meccani-smo ideato per i moti aumentativi poich, una volta su-perati i punti dinerzia, si ha una diminuzione dello sforzo.

FLY WHEELCodex di Madrid I, f. 114 r, Biblioteca Nacional, Madrid (c. 1497)

Leonardo designed two different flywheels. Both had a vertical shaft and a crank on top of the device; one is flat, whereas the other has four metal weights hanging from chains. This mechanism was conceived to increase momentum, since after overcoming points of inertia, the effort diminishes.

Volano

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VOLANOCodice di Madrid I, f. 114 r, Biblioteca Nacional, Madrid (c. 1497)

Leonardo disegn due tipi di volano: entrambi con albero verticale e con la manovella posizionata sulla parte supe-riore della struttura, uno piatto, mentre laltro ha quattro pesi di metallo collegati con delle catene. un meccanismo ideato per i moti aumentativi poich, una volta superati i punti dinerzia, si ha una diminuzione dello sforzo.

FLY WHEELCodex di Madrid I, f. 114 r, Biblioteca Nacional, Madrid (c. 1497)

Leonardo designed two different flywheels. Both had a vertical shaft and a crank on top of the device; one is flat,

Volano piatto

whereas the other has four metal weights hanging from chains. This mechanism was conceived to increase momen-tum, since after overcoming points of inertia, the effort diminishes.

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BICICLETTACodice Atlantico, f. 133 v, Biblioteca Ambrosiana, Milano

Questo uno dei molti misteri che ancora circondano la vita di Leonardo. Durante la restaurazione del Codice Atlantico si scoprirono due pagine incollate dove era raf-figurata la bicicletta. Il tratto del disegno, la mancanza di particolari, la firma dellallievo Salai, fanno pensare che il disegno non appartenga a Leonardo bens al suo allievo che potrebbe aver copiato la bicicletta vedendo magari un modello nello studio del maestro.

Bicicletta

BICYCLECodex Atlanticus, f. 133 v, Biblioteca Ambrosiana, Milan

This is one of the many mysteries still surrounding Leon-ardos life and work. During restoration of the Codex At-lanticus, two glued-in pages were found where the bicycle was depicted. The drawing of the design, the lack of detail and the signature of Leonardos pupil, Salai, lead us to think that the drawing is not by Leonardo, but by his pupil who may have copied the bicycle from a model seen in his mas-ters workshop.

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Robot tamburellatoreROBOT TAMBURELLATORECodice Atlantico, f. 216 v-b [579 r], Biblioteca Ambrosiana, Milano (c. 1495)

Gli studi di Leonardo sulla creazione di automi sono senzaltro molto approfonditi. In un disegno del Codi-ce Atlantico compaiano degli schizzi e abbozzi mecca-nici che fanno pensare ad un robot con armatura, che muove le braccia in modo alternato. Molti elementi disegnati e riferiti al robot appaino per lo pi scollegati ma si concluso che linsieme di parti-colari riconduca al progetto di un tamburino da parata. Lautoma dalle sembianze umane, montato su un carro probabilmente trainato da buoi, riceveva mediante un meccanismo a lanterna limpulso a battere sul tamburo le mani in modo alternato.

DRUMMER AUTOMATON Codex Atlanticus, f. 216 v-b [579 r], Biblioteca Ambrosiana, Milan (c. 1495)

Leonardos studies on the creation of automata are un-doubtedly very exhaustive. A drawing in the Codex At-lanticus features outlines and mechanical sketches sug-gestive of an armour-wearing robot, which moved one arm after the other. Many drawn elements seem to be disconnected from one another, but the conclusion was reached that all these details have something to do with the project of a parade drummer. Designed to look like a human and placed on a cart probably pulled by oxen, it was driven by a lantern gear to hit the drum with one hand after the other.

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INGRANAGGIO A LANTERNACodice di Madrid I, f. 13 r, Biblioteca Nacional, Madrid (c. 1490-99)

Luso di questo ingranaggio era comune gi ai tempi di Leonardo, il quale dedic unattenzione particolare allat-trito, al rendimento ed allusura dei pezzi. Generalmente lingranaggio serve a trasferire il moto rotatorio da un pia-no allaltro, ovvero se il moto avviene su un piano verticale lingranaggio a lanterna lo trasferisce su di uno orizzontale.

LANTERN WHEEL GEARING Codex Madrid I, f. 13 r, Biblioteca Nacional, Madrid (c. 1490-99)

This type of gear was already in common use at the time Leonardo, who devoted particular attention to friction, effi-ciency and wear and tear of parts. Generally, gearing is used to transfer rotary motion to another level and if the motion is vertical, lantern wheels transfer it to the horizontal.

Ingranaggio a lanterna

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CAMBIO DI VELOCITACodice Atlantico, f. 27 v-a [77 v], Biblioteca Ambrosiana, Milano (c. 1493-94)

Nel disegno si vedono due rocchetti (uno conico e uno cilindrico) che trasmettono il movimento a ruote dentate di differente diametro, le quali hanno una velocit analo-ga al tempo impiegato per compiere unintera rotazione. Il sistema , nel principio, uguale al moderno cambio del-le automobili. Al tempo di Leonardo questo congegno poteva essere utilizzato per mulini e macchinari vari.

GEARBOXCodex Atlanticus, f. 27 v-a [77 v], Biblioteca Ambrosiana, Milan (c. 1493-94)

The drawing shows two pinions (one conical and one cy-lindrical), which transmit motion to gearwheels of differ-ent diameters. Each has its own speed, corresponding to the time it takes to complete a full rotation. In principle, this system is the same as that of gearboxes on modern cars. In Leonardos times, this device could be used for mills and various machines.

Cambio di velocit

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CATENECodice di Madrid I, f. 10 r, Biblioteca Nacional, Madrid (c. 1497)

Sono molte e differenti le catene flessibili che Leonardo progetta per la trasmissione del moto. Le forme ed il peso attaccato al fondo delle catene, in alcuni disegni, fanno pensare che fossero state progettate per i meccanismi de-gli orologi. Ma lapplicazione pi conosciuta appare in uno dei disegni pi famosi di Leonardo: la bicicletta.

CHAINSCodex Madrid I, f. 10 r, Biblioteca Nacional, Madrid (c. 1497)

Leonardo designed many different types of flexible chains, used for transmitting motion. The shapes and the weights attached to the end of the chains, in some draw-ings, lead us to believe they were designed as clock mech-anisms. The best known application, however, appears in one of Leonardos most famous drawings the bicycle.

Catene

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CARRUCOLECodice di Madrid I, f. 36 v, Biblioteca Nacional, Madrid (c. 1490-99)

La carrucola una macchina semplice, conosciuta fin dallantichit e adatta al sollevamento di carichi. Fu impiega-ta da Leonardo nei suoi progetti di macchine complesse (ad esempio le varie gru) per trasmettere la forza in svariati modi e soluzioni. Collegato a studi di meccanismi per orologeria, con movimento a peso e non a molla, questo progetto illu-stra un sistema di carrucole per regolare la discesa del peso ed accorciare lo spazio usato per lo svolgimento della corda.

PULLEYSCodex Madrid I, f. 36 v, Biblioteca Nacional, Madrid (c. 1490-99)

The pulley is a simple machine, known since ancient times, used to lift weights. It was employed by Leonardo in his projects of complex machines to transmit force in vari-ous ways and with different solutions, for instance cranes. Connected to clockwork studies, with weight movement rather than spring movement, this project displays a sys-tem of pulleys used to control the descent of the weight and to shorten the space necessary to unwind the rope.

Carrucole

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MECCANISMO AUTOBLOCCANTECodice di Madrid I, f. 117 r, Biblioteca Nacional, Madrid (c. 1490-99)

Il meccanismo formato da una ruota dentata, con denti ad angolo acuto ed un arpione a punta piatta che ingra-na uno per uno i denti in modo che la ruota non possa ruotare in senso contrario. Le funzioni di questo mecca-nismo sono varie: ad esempio nel caricare la catapulta, per regolare la distanza della gittata e ridurre il rischio del caricamento; oppure nelle varie gru che dovevano solle-vare grandi pesi, senza rischiare la loro caduta.

SELF-BLOCKING MECHANISMCodex Madrid I, f. 117 r, Biblioteca Nacional, Madrid (c. 1490-99)

This mechanism consists of a cogwheel with teeth set at an acute angle and a flat-tipped hook that engages the teeth one at a time so that the wheel cannot go back-wards. Even in this case, the functions of this mechanism are various: for example for the loading of the catapult, to adjust the distance of the range and reduce the risk of the loading; or in the cranes that were to lift heavy weights, without risking their fall.

Meccanismo autobloccante

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CARRO CON DIFFERENZIALECodice Atlantico, f. 1049 r, Biblioteca Ambrosiana, Milano

Il disegno mostra il sistema di trasmissione del moto ad un assale di un carro. Una manovella gira la ruota dentata che ingrana il rocchetto a lanterna facente capo allassale del carro e ne aumenta la velocit. Il moto trasmesso ad una sola ruota permettendo cos allaltra di muoversi con diversa velocit quando il veicolo entra in curva e di evitarne lo slittamento. Modernamente la stessa funzio-ne svolta dal differenziale.

CART WITH DIFFERENTIAL GEARCodex Atlanticus, f. 1049 r, Biblioteca Ambrosiana, Milan

This drawing displays the device for the transmission of motion to the axle of a cart. A crank turns the gearwheel

Carro con differenziale

that engages the lantern pinion linked to the axle of the cart and increases its speed. The motion is transmitted to one wheel only, thus allowing the other one to move at a different speed when entering a turn in order to avoid skidding. In modern vehicles, the same function is per-formed by the differential gear.

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MARTELLO A CAMMECodice di Madrid I, f. 6 v, Biblioteca Nacional, Madrid (c. 1497)

Leonardo ricorre spesso alluso delle camme, soprattutto per produrre un movimento alternativo o per imprimere una percossa cadenzata a partire da un movimento circo-lare. In questo caso una manovella aziona la camma che, attraverso unasta, esercita forza sul martello, sollevando-lo; il peso della massa fa il resto. Grazie allazione della camma, la battuta sempre la stessa e il lavoro risulta omogeneo, nonch meno faticoso per luomo.

CAM HAMMERCodex Madrid I, f. 6 v, Biblioteca Nacional, Madrid (c. 1497)

Leonardo often resorts to cams, above all to produce an alternating movement or in order to impart a rhythmic stroke starting from circular motion. In this case, a crank drives the cam which lifts the hammer by exerting a force on it by means of a rod; the weight of the mass does the rest. Owing to the cam action, the striking, and therefore work, is homogeneous and less tiring for man.

Martello a camme

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TRIVELLA VERTICALECodice Atlantico, f. 34 r, Biblioteca Ambrosiana, Milano

Insieme ad altre macchine, particolari di meccanismi e un riflettore, il foglio 34 r del Codice Atlantico mostra una struttura piramidale in legno al centro della quale po-sto verticalmente lalbero della trivella terminante a vite. Lazione degli operai sulle leve avrebbe permesso la tri-vellazione del terreno. In altri fogli Leonardo disegna una trivella verticale che per opera dal basso in alto per forare tronchi dalbero (per realizzare condutture per lacqua).

VERTICAL DRILLCodex Atlanticus, f. 34 r, Biblioteca Ambrosiana, Milan

Together with other machines, mechanisms in particular and a reflector, this page shows a wooden pyramid-shaped structure at the centre of which is a drills shaft with a screw at the end. Workmen operating the levers would have been able to drill into the ground. On other pages, there are designs for a vertical drill that worked from the bottom to the top in order to drill holes in tree trunks (to realize water pipes).

Trivella verticale

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MOLLACodice di Madrid I, f. 85 r, Biblioteca Nacional, Madrid (c.1497)

La molla un elemento in grado di accumulare energia meccanica e Leonardo la consider da subito come uno dei componenti fondamentali per la costruzione delle sue macchine, unimportantissima fonte di energia che descrisse e studi in maniera approfondita nel Codice di Madrid I. Leonardo ricorse alluso delle molle soprattut-to per gli orologi ma le impieg anche per le macchine pi pesanti, come carri semoventi e forse anche per la vite aerea.

SPRINGCodex Madrid I, f. 85 r, Biblioteca Nacional, Madrid (c.1497)

The spring is an element able to absorb mechanical energy and Leonardo has considered it as one of the fundamental components for the construction of his machines ever since, a fundamental source of energy that he described and studied thoroughly in the Codex Madrid I. Leonardo resorted to springs for timepieces but he also used them for heavier machines, such as self-propelled carts and perhaps also for the aerial screw.

Molla

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MECCANISMO ELICOIDALECodice di Madrid I, f. 17 v, Biblioteca Nacional, Madrid (c.1490-99)

Questo ingranaggio, a differenza di altri che furono solo ripresi e migliorati, fu inventato da Leonardo ed tuttora in uso nelle fabbriche meccaniche. Il suo grande pregio di questo ingranaggio che risulta pi sicuro e resistente rispetto agli altri: poich lingranaggio della vite fa forza su pi denti della ruota, lattrito minore; inoltre in caso di rottura di un dente non c il rischio che il peso sol-levato possa ricadere; infine la vite con bassa velocit di rotazione permette unalta amplificazione della potenza.

HELICOIDAL MECHANISMCodex Madrid I, f. 17 v, Biblioteca Nacional, Madrid (c.1490-99)

Unlike others that were revised and improved, this gear-ing system was invented by Leonardo and is still in use in mechanical factories. Its great advantage is that it is safer and stronger than others. Because the gearing of the screw exerts force on more teeth on the wheel, there is less friction and if a tooth breaks, there is no risk of the raised weight falling, while the screw with low veloc-ity rotation allows a significant increase

Meccanismo elicoidale

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BIELLACodice di Madrid I, f. 28 v, Biblioteca Nacional, Madrid (c. 1490-99)

La biella un organo meccanico, posizionato tra due parti di una macchina, che serve a trasformare un moto rettilineo alternato in un moto rotatorio continuo. Colpi-sce nel disegno di Leonardo lalta qualit dellillustrazio-ne, forse pensata per essere tradotta in incisione e quindi andare in stampa.

CONNECTING RODCodex Madrid I, f. 28 v, Biblioteca Nacional, Madrid (c. 1490-99)

A connecting rod is a mechanical member, placed be-tween two pieces of a machine, in order to transform reciprocating rectilinear motion into continuous rotary motion. The most striking feature of Da Vincis draw-

Biella

ing is the high quality of the illustration, maybe originally designed to be turned into an etching and to be printed.

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Gru con argano centraleGRU CON ARGANO CENTRALECodice Atlantico, f. 105 v [295 r-b], Biblioteca Ambrosiana, Milano (c. 1487)

Durante il suo primo soggiorno fiorentino, nel cantiere di Santa Maria del Fiore, Leonardo vide probabilmente que-sto tipo di gru, utilizzata per il sollevamento e lo sposta-mento, tramite un sistema di carrucole, di oggetti di peso ridotto. Il Da Vinci cerc di perfezionare i modelli di gru esistenti, soprattutto quelli progettati dal Brunelleschi.

CRANE WITH CENTRAL WINCHCodex Atlanticus, f. 105 v [295 r-b], Biblioteca Ambrosiana, Milan (c. 1487)

Leonardo probably saw this type of crane in the build-ing site of Santa Maria del Fiore, in Florence, where he lived. The device was used to lift and move low-weight objects by means of a system of pulleys. Da Vinci tried to improve exiting cranes, especially those designed by Brunelleschi.

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MACCHINA PER INNALZARE PERTICHECodice di Madrid I, f. 43 r, Biblioteca Nacional, Madrid (c. 1497)

La macchina fu ideata per innalzare colonne oppure lun-ghe pertiche tramite un meccanismo basato su di una corda collegata ad un argano che tira dalla base loggetto da innalzare. Un piano con le ruote posto sotto la base delloggetto riduce lattrito e quindi di conseguenza lo sforzo.

MACHINE FOR LIFTING VERY LONG OBJECTSCodex Madrid I, f. 43 r, Biblioteca Nacional, Madrid (c. 1497)

This machine was designed to raise columns or long po-les with a machine based on a rope tied to a winch pulling

Macchina per innalzare pertiche

the object from its base. A platform with wheels placed under the object reduces friction and therefore effort.

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GRU A PIATTAFORMA A LANTERNACodice Atlantico, f. 808 v [295 r-b], Biblioteca Ambrosiana, Milano (c. 1487)

In giovent, Leonardo pot osservare un gran numero di mezzi per sollevare pesi nel cantiere per la costruzio-ne della Cupola di Santa Maria del Fiore a Firenze. Cos come Brunelleschi aveva ideato svariate gru per sollevare grandi materiali, anche Leonardo decise di progettarne alcune: la gru a piattaforma anulare, in grado di posizio-nare enormi pesi, uno dei risultati cui giunse.

CRANE ON A LANTERN PLATFORMCodex Atlanticus, f. 808 v [295 r-b], Biblioteca Ambrosiana, Milan (c. 1487)As a young man in Florence, Leonardo had the opportu-nity to observe a great number of devices to lift weights in the building site where the Cupola of Santa Maria del

Gru a piattaforma a lanterna

Fiore was being raised. Brunelleschi had conceived some cranes and Leonardo himself decided to design similar devices to lift heavy weights. The crane with ring plat-form, which can install huge weights in the right position, is one of the results he achieved.

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ALZACOLONNECodice Atlantico, f. 49 v-a [138 r], Biblioteca Ambrosiana, Milano (c. 1495)

Alcune macchine che compaiono sui Codici non sono il frutto dellingegno di Leonardo, ma progetti riveduti e migliorati. Sulle basi dei sistemi disegnati da Francesco di Giorgio Martini e da altri ingegneri, Leonardo perfezion la macchina per sollevare colonne. Il meccanismo si basa-va sul movimento di una manovella che metteva in moto sia un carrello sul quale poggiava la colonna, sia una vite senza fine che alzava laltra estremit della colonna.

COLUMN HOISTCodex Atlanticus, f. 49 v-a [138 r], Biblioteca Ambrosiana, Milan (c. 1495)

Some machines that appear in the notebooks did not come from Leonardos genius but were designs made by others that he revised and improved. He perfected this machine for lifting columns on the basis of systems de-vised by Francesco di Giorgio Martini and other engi-neers. The mechanism is powered by the movement of a crank setting both the cart on which the column leans and a worm screw that lifts the other end of the column in motion

Alzacolonne

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TENAGLIA DI SICUREZZACodice di Madrid I, f. 22 r, Biblioteca Nacional, Madrid (c. 1490-99)

Per il sollevamento ed il trasporto di materiali da costru-zione, o di qualsiasi altro peso, Leonardo pens di perfe-zionare il meccanismo con una serie di pinze: la trazione della corda innesca la presa che aumenta di forza in altez-za, mentre si allenta automaticamente quando loggetto tocca terra.

PROJECT FOR LIFTING HEAVY OBJECTSCodex Madrid I, f. 22 r, Biblioteca Nacional, Madrid (c. 1490-99)

In order to lift and move building materials or any oth-er weight, Leonardo Da Vinci decided to improve the mechanism based on a series of tongs. The ropes trac-tion triggers the grip, which becomes stronger as the height increases and is automatically released when the object touches the ground.

Tenaglia di sicurezza

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GANCIO CON CONTRAPPESOCodice di Madrid I, f. 19 v, Biblioteca Nacional, Madrid (c. 1490-99)

Leonardo ha studiato diversi tipi di ganci automatici, de-stinati soprattutto ad agevolare le operazioni di solleva-mento e di discesa dei pesi. Modo di calare il peso, il quale, toccando terra, subito per s si disleghi.

HOOK WITH COUNTERWEIGHTSCodex Madrid I, f. 19 v, Biblioteca Nacional, Madrid (c. 1490-99)

Leonardo developed various types of automatic hooks, mainly to facilitate the raising and lowering of loads. Method of lowering a load which immediately releases itself as it touches the ground.

Gancio con contrappeso

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BINDA A VITECodice di Madrid I, f. 26 r, Biblioteca Nacional, Madrid (c. 1490-99)

Tra le macchine per sollevare i pesi, la binda a vite risulta tra le pi potenti. Essa viene comandata da una manovella tra-mite meccanismo elicoidale. I problemi di attrito vengono risolti in maniera brillante con luso dei cuscinetti a sfera.

THE JACKSCREWCodex Madrid I, f. 26 r, Biblioteca Nacional, Madrid (c. 1490-99)

Of the hoisting machines, the jackscrew is one of the most powerful. A crank connected to a helical mecha-nism operates this device. Here, problems of attrition are resolved brilliantly with the use of ball bearings.

Binda a vite

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TRIVELLA IDRAULICA PER TRONCHICodice di Madrid I, f. 25 v, Biblioteca Nacional, Madrid

Con questa trivella, azionata da una ruota idraulica oriz-zontale, Leonardo mostra un sistema per forare dei tronchi dalbero al fine di realizzare delle tubazioni. Nel disegno si possono notare le cerniere per collegare salda-mente i tubi in diversi moduli.

HYDRAULIC DRILL Codex Madrid I, f. 25 v, Biblioteca Nacional, Madrid

The drill is powered by a horizontal hydraulic wheel. With this machine Leonardo demonstrates a way of bor-ing tree trunks to create tubes. He also designed zips to firmly connect the various modules.

Trivella idraulica per tronchi

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RIFLETTORECodice Atlantico, f. 9 v-b [34 r], Biblioteca Ambrosiana, Milano (c. 1478-80)

Una semplice scatola con una grossa lente di vetro su una delle pareti ed allinterno una candela: questo il modo di Leonardo per fare un llume bello e grande. Il principio quello del riflettore ed immaginabile che lidea, visto limpegno di Leonardo negli allestimenti te-atrali alla corte dei suoi signori, sia da porre in relazione ad esigenze scenografiche. Il proiettore una delle sue moderne applicazioni.

REFLECTORCodex Atlanticus, f. 9 v- b [34 r], Biblioteca Ambrosiana, Milan (c. 1478-80)

A simple box with a big glass lens fixed on one side and a candle inside: this is how Leonardo created a beautiful, bright light. The principle at the basis of this device is that of the reflector and it can be assumed that the idea, considering Leonardos involvement in theatrical pro-ductions, is to be related to scenery requirements. The projector is one of its modern applications.

Riflettore

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OROLOGIO DI NOTTECodice Atlantico, f. 394 v, Biblioteca Ambrosiana, Milano

Con questo modello dorologio, di una semplicit incre-dibile, Leonardo dimostra come aveva risolto il problema del riferimento allo scorrere del tempo nelle ore nottur-ne, con il solo utilizzo del consumo di una candela accesa, con accanto una stecca graduata con le ore segnate. da supporre che questo modello sia stato utilizzato da Leonardo quando, sfruttando la tiepida luce, si tratteneva nella notte a compilare i suoi disegni. Inoltre lorologio era ottimo per il cambio notturno delle guardie.

THE NIGHT CLOCK Codex Atlanticus, f. 394 v, Biblioteca Ambrosiana, Milan

Leonardo often amazes with the simplicity of his demon-strations. With this very simple model Leonardo shows how it is possible to keep track of time in the darkness of night simply by strategically positioning a candle next to an appropriately marked rod. We can assume that, very likely, he used this model him-self in the dwindling light of the evening, so prolonging the time he could spend on his studies. Besides, the clock was very useful for changing guards at night.

Orologio di notte

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SOLIDO TRIDIMENSIONALE (POLIEDRO)Codice Atlantico, f. 709 r, Biblioteca Ambrosiana, Milano

Leonardo, da sempre attratto dalla geometria, disegna in assonometria questo modello formato da tre quadrati che si intersecano.

THREE DIMENSIONAL SOLIDCodex Atlanticus, f. 709 r, Biblioteca Ambrosiana, Milan

Leonardo, interested in geometry, designed (in axono-metric projection) a three-dimensional composition formed of three intersecting squares.

Poliedro

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MODELLO TEATRALE PER LORFEOCodice Atlantico, f. 50 r, Biblioteca Ambrosiana, Milano (c.1506-08)

Si tratta di una scenografia mobile che Leonardo studi per la messa in scena dellOrfeo di Poliziano. La data quella del periodo di attivit di Leonardo come archi-tetto e ingegnere al servizio del governatore francese di Milano, Charles dAmboise. Artista, regista teatrale e in-gegnere meccanico, Da Vinci ha qui ideato una macchi-na automatica che pu essere azionata a distanza tramite funi, carrucole e un intelligente uso di contrappesi, che fanno aprire la montagna e permettono a Plutone, il dio degli inferi, di apparire allimprovviso sul palco.

THEATRICAL MODEL FOR ORPHEUSCodex Atlanticus, f. 50 r, Biblioteca Ambrosiana, Milan (c.1506-08)

This mobile scenery was studied by Leonardo for the staging of Orpheus by Politian. This project dates back to the period when Leonardo worked as an architect

Modello teatrale per lorfeo

and engineer for the French governor in Milan, Charles dAmboise. Artist, theatre director and mechanical engi-neer, Leonardo designed this automatic machine which can be remotely operated by means of ropes, pulleys and the clever use of counterbalances, which cause the mountain to open and allow Pluto, the god of the un-derworld, to suddenly appear on stage.

IL VOLO

Alessandra Scalvini

Fin dai suoi anni giovanili, Leonardo dimostra unatten-zione per il problema del volo attraverso losservazione della natura e la conoscenza dei grandi apparati scenici costruiti dalle botteghe fiorentine per le feste e le rappre-sentazioni teatrali. tuttavia dopo il suo arrivo a Milano, nel 1482, che questo interesse si trasforma in un vero e proprio studio, testimoniato da numerosi disegni e ap-punti, volto alla realizzazione di uno dei pi grandi sogni delluomo: la possibilit di volare.Leonardo, ritenendo che lazione del volo sia dovuta alla battuta alare (cio al colpo dellala nellaria) e consista quindi in una semplice operazione meccanica, il primo ad indagare le ragioni fisiche che permettono ad un cor-po di alzarsi in volo.Nei suoi scritti il Da Vinci studia due concetti fondamen-tali: laria comprimibile e la pressione esercitata sulla parte inferiore dellala maggiore di quella sul lato supe-riore, ci produce parte della forza in grado di sostene-re un corpo in volo, vale a dire quella specifica reazione aerodinamica detta portanza. Nel corso delle sue inda-gini, Leonardo giunger anche a comprendere che laria esercita una resistenza; sulla base di tutto ci conclude, gi nel 1486, che per luomo, dotato del giusto apparato meccanico, sia possibile volare: Vedi lalie percosse con-tro allaria far sostenere la pesante aquila nella suprema sottile aria [] si ch [] potrai conoscere luomo colle sue congegnate e grandi ale, facendo forza contro alla resistente aria e, vincendo, poterla soggiogare e levarsi sopra di lei (Codice Atlantico, f. 381)Gli studi sul volo del primo soggiorno milanese, carat-terizzati dallunione delle analisi meccaniche con quelle sullanatomia umana, sono volti alla realizzazione di una macchina volante azionata sfruttando le sole potenzialit motorie delluomo. Leonardo nel contempo studia infatti il corpo umano e le sue capacit dinamiche analizzando, nel codice Windsor, la diversa forza che un uomo gene-ra a seconda della postura assunta. Il problema capire come collocare il guidatore allinterno della macchina vo-lante affinch possa produrre la forza necessaria a battere le ali meccaniche con una velocit tale da alzarsi in volo. Il Da Vinci elabora un tipo di macchina con ali a battuta: si tratta di una sorta di vascello volante al centro del quale il pilota avrebbe azionato le ali con manovelle, corde e pe-dali attraverso il movimento di mani, piedi, spalle e collo; non previsto un comando che direzioni la macchina, lunico scopo del guidatore quello di alzarsi da terra. in altri progetti che Leonardo tenta di risolvere la que-stione della governabilit della macchina, come ad esem-pio in alcuni disegni in cui le ali sono in parte articolate e

il pilota disposto orizzontalmente allinterno del conge-gno, dotato in alcuni casi di una sorta di timone.La struttura delle ali un aspetto fondamentale per il volo, Leonardo ne studia la forma e i movimenti e passa da unala simile a quella degli uccelli ad unala ad imitazione di quella dei pipistrelli: ad una struttura alare a sportelli, composta da 3 zone separate di diverso materiale che si separano durante lalzata e si riuniscono nellabbassata, sar quindi preferito in seguito un rivestimento continuo. Procedono chiaramente anche le indagini per determi-nare la portanza delle ali e quelle sulla trasmissione della forza delluomo alla macchina. il pilota ad essere il mo-tore dellapparecchio (il cui peso oltretutto consistente), per questo motivo viene considerato il modo di moltipli-care il pi possibile la forza muscolare umana esercitata; nonostante ci, Leonardo deve ammettere che lenergia prodotta dalluomo non sufficiente a far alzare la mac-china in volo. Il sogno di volare non viene per certa-mente abbandonato e il Da Vinci, lasciata Milano dopo loccupazione francese, si rivolge con maggior attenzione allo studio del volo degli uccelli e, durante le sue escursio-ni sulle colline tra Firenze e Fiesole, tra il 1503 e il 1506, losservazione dei grandi rapaci in cielo gli permette di notare che il volo a battuta appartiene solo ai volatili di piccole dimensioni, quelli di media e grossa taglia si affi-dano invece al volo planato sfruttando le correnti daria, sbattendo le ali soltanto per correggere la direzione di volo: poca forza gli bisognia a sostener s medesimo e bilicarsi sulle sue alie, e ventilarle sopre del corso de venti, e dirizzare il temone alli sua cammini; e, poco moto dalie basta, e tanto di pi tardo moto, quanto luccello maggiore. (Codice sul volo degli uccelli, f. 16 recto).Tanta forza si fa colla cosa in contro allaria, quanto laria contro alla cosa (Codice Atlantico, f. 381), in-differente che sia laria in moto a colpire lala ferma o sia lala in moto a colpire laria ferma (vi si pu veder enunciato il principio della reciprocit aerodinamica); da ci Leonardo deduce che per luomo possibile volare senza un eccessivo dispiego di energie, perch anchesso pu affidarsi alle correnti utilizzando il volo librato ad ala fissa. Un esempio di questi studi il progetto di deltapla-no, mentre una sorta di anticipazione su questa strada si era gi avuta a Milano, con un disegno di un aliante con estremit manovrabili, dove cio lala fissa terminava con una sezione mobile atta a consentire piccoli cambiamenti di rotta. Il Da Vinci si rende conto che luomo non potr mai avere nel volo la stessa padronanza, abilit e agilit che hanno gli uccelli perch in essi lanima e la struttu-ra alare sono intimamente connesse (avendo lanimale un controllo neurologico del corpo in movimento), ma potr ugualmente sperimentare le manovre pi sempli-ci, garantendo la sicurezza di se stesso e della macchina: Lanima alle membra degli uccelli sanza dubbio obbidir meglio a bisogni, di quello che a quelle non farebbe lani-ma dellomo da essa separato, e massima mente nemoti di quasi insensibili bilicazioni. Ma perch alle molte sen-sibili variet di moti noi vediamo luccello provvedere,

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noi possiamo per tale esperienza giudicare, che le forte sensibili potranno essere note alla cognizione dellomo, e che esso largamento potr provvedere alla ruina di quello strumento del quale lui s fatto anima e guida (Codice Atlantico, f. 161 recto a).La sua enorme fiducia nella possibilit per luomo di in-traprendere un volo meccanico si trova espressa anche nel Codice sul volo degli uccelli (una raccolta di disegni e appunti compilata nel 1505): Dal monte che tiene il nome del grande uccello, piglier il volo il famoso uccello chempier il mondo di sua gran fama (Codice sul volo degli uccelli, f. 19 [18] verso) e poi Piglier il primo volo il grande uccello sopra del dosso del suo Magno Cecero, empiendo luniverso di stupore, empiendo di sua fama tutte le scritture e gloria eterna al loco dove nacque (Co-dice sul volo degli uccelli, copertina esterna). Leonardo certo che luomo possa concretizzare il sogno di volare, magari proprio compiendo la prima trasvolata lanciando-si dal monte Ceceri, un colle tra Firenze e Fiesole. Dal 1505 il Da Vinci tuttavia va abbandonando lo stu-dio di una macchina volante ma continua ad occuparsi del problema del volo, prestando attenzione allanatomia dei volatili, con la struttura alare e le piume, alla stabilit, allequilibrio e alle varie configurazioni di volo, al vento e alla caduta dei pesi.

Limportanza fondamentale di Leonardo nella questione del volo strumentale non consiste quindi nei progetti (che peraltro rimasero sempre sulla carta, senza arrivare mai ad essere sperimentati concretamente) delle macchine vo-

lanti ad ali battenti, bens nel volo librato ad ala fissa, con cui luomo avrebbe imitato, seppur con delle limitazioni, il volo dei grandi uccelli rapaci. Le sue indagini tuttavia andarono oltre lanalisi della struttura alare, prendendo in considerazione sia due mezzi alternativi per muover-si nel cielo, sia la strumentazione necessaria per volare e mantenere un movimento stabile ed equilibrato. I progetti per i quali il Da Vinci studia un tipo di portanza alternati-vo a quello prodotto dagli apparecchi con ali sono quelli del paracadute: se un uomo ha un padiglione di panno-lino intasato, che sia 12 braccia per faccia e alto 12, potr gittarsi dogni grande altezza sanza danno di s (Codice Atlantico, f. 381) e della vite aerea: Trovo, se questo stru-mento fatto a vite sar ben fatto, cio fatto di tela lina, stopata i suoi pori con amido, e svoltato con prestezza, che detta vite si fa femmina nellaria e monter in alto (Manoscritto B., f. 83 verso). Alcuni disegni, databili tra il 1483 e il 1494, illustrano una serie di strumenti predisposti al controllo del volo (mentre le considerazioni meteorolo-giche sul vento, gli elementi atmosferici e la densit della-ria sono, come gi detto, posteriori al 1505).Il primo apparecchio di questa tipologia disegnato da Le-onardo ligroscopio (per misurare lumidit atmosferica), vi sono poi degli anemometri, a pennello o a imbuto, per calcolare la velocit del vento, lanemoscopio per indicare la direzione del vento e linclinometro, uno strumento che sarebbe dovuto essere collocato allinterno della macchina volante e che avrebbe permesso al pilota di mantenere il giusto equilibrio e la giusta inclinazione durante il volo.

The Italian tradition of research and practice in the field of hydraulics developed between the 15th and 16th centuries. Leon-ardos interest in the study of water began when he was a young man in Florence, but it was during his stay in Milan (Lombardy was rich in waters that needed to be controlled and channelled) that his studies on hydraulics gained momentum. They were mainly focussed on the different physical phenomena linked to the water cycle; the acceleration of waters through gravity and their slowing down based on the resistance of the river bed; the principle of permanent motion, the change in speed depend-ing on wind forces, the velocity of fluids according to cross-section surfaces. He observed that the narrower the cross-section, the stronger was the excavating force acting on the bottom of the watercourse. He studied all geophysical conditions, such as the intersection of two different watercourses. Leonardo could not possibly discover certain hydraulic laws only through expe-rience. On the other hand, although he was definitely acquainted with Archimedes studies, in practice he lacked any technical or scientific material on the subject. His insight was therefore amazing and the fact that the drawings contained in his treatise on water (Trattato del moto e della misura delle acque) remained ignored for almost two centuries actually slowed down the beginning of hydraulic science as such. It should be said, however, that Leonardos approach was not scientific, but rather it was based on theoretical insight: the mathematical instruments needed for the scientific formulation of a pattern of fluid behaviour were not available in the 15th century. The Masters work, however, was not confined to invention alone, but was focussed on the improvement of many existing machines. It is fascinating to observe these drawing and inventions in the light of present-day engineering. Some examples are astonishing, for instance the double-hull craft (Ms B, f. 11 r.), the studies on how to walk on water (Codex Atlanticus, f. 26 r) and the analysis of diving techniques.

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LIDRAULICAAlessandro Schiavetti

Tra il Quattro e il Cinquecento nacque una vera e propria tradizione italiana di ricerca e pratica idraulica. Leonar-do da Vinci fu con ogni probabilit attratto dagli studi sullacqua gi in giovent, a Firenze; fu per nel periodo milanese che gli studi sullidraulica assunsero unimpor-tanza e un peso maggiore, affermando cos la sua com-petenza in materia. Il territorio della Lombardia, dove si trov ad operare Leonardo, era ricchissimo di acque da governare e da incanalare; oltremodo lacqua era unim-portantissima via di comunicazione e di trasporto. Fu proprio a Milano che il Maestro inizi ad avvicinarsi defi-nitivamente a questo particolare tipo di ricerca, in una sti-molante quanto produttiva stesura di appunti riguardanti fenomeni fisici legati al ciclo delle acque. Certo che il genio di Leonardo pot contare sulla propria esperienza, sullo studio della tradizione antica e soprattutto su una delle sue maggiori capacit: losservazione. Questa, ap-punto, gli consent di studiare scienziati come Archimede ma supponiamo che, con grande probabilit, queste sue conoscenze non abbiano avuto alcuna utilit di fronte al panorama lombardo, poich non cera attinenza coi pro-blemi pratici da affrontare sul nuovo territorio. Gli studi sulle acque compiuti da Leonardo ebbero un ventaglio dindagine davvero ampio e vale la pena ricordare quanto lui stesso conoscesse bene il rispetto verso questo ele-mento [Al suo furore non vale alcun riparo umano e se vale solo momentaneo (Ms. C, f. 26 v)]; si trovano infatti appunti sullaccelerazione delle acque per leffet-to della gravit e il loro rallentamento in base alla resi-stenza dellalveo. Passando dalla modifica della velocit in base alla forza dei venti giunse al principio del moto permanente delle acque dei fiumi: velocit in ragione del-la superficie delle sezioni. Numerosi appunti trattano del moto permanente delle acque, dellattenzione rivolta dal Maestro allalveo dei fiumi e dei canali, soprattutto notan-do quanto fosse importante linfluenza della tortuosit degli stessi per conseguirne un progressivo rallentamento del flusso delle acque; cos come fu importante lo studio della forza escavatrice dellacqua. Osserv infatti che tan-to pi era stretta la sezione del fiume, maggiore risultava la forza escavatrice sul fondo dellalveo. Si legge oltre-modo che Dove il canale pi stretto, ivi corre lacqua pi forte che altrove, e nelluscire dello stretto sallarga con furia e percote e consuma le vicine ripe traverse, e spesso muta corso duno in altro loco (Codice Atlantico, f. 1007). Valuta poi ogni singola opportunit geofisica, come lincontro di due differenti correnti dacqua Dove due correnti si scontra per linea retta, quivi si far subita profondit, essendo equali le correnti. Se le due correnti,

che per retta linia insieme si scontrano, saran disequali per quantit dacqua, la concavit del loro fondo sar fori del perpendicolare della lor percussione, inverso dove lacque piegano il lor corso in uno o in due opposti [] (Codice Leicester, f. 13 v.) importante ricordare che Leonardo osserv e proget-t ogni forma di studio didraulica senza alcun materiale preesistente, n tecnico n scientifico; tutto questo sta a testimoniare quanto unica ed eccezionale sia stata la sua maturit ingegneristica, e di quanto in questo caso il ter-mine prodigio possa essere affine ai progetti proposti. Il fatto poi che i suoi disegni siano rimasti ignorati per quasi due secoli ha di fatto anche rallentato linizio e il sorgere di una vera e propria scienza idraulica. quin-di probabile che le meraviglie contenute nel Trattato del moto e della misura delle acque fossero realmente al di fuori della conoscenza degli ingegneri lombardi almeno fino a met del Settecento.Lenunciazione fondamentale del Trattato riguarda il prin-cipio del moto permanente, come precedentemente accen-nato, proprio perch da esso deriv il concetto di portata e limportanza fondamentale del fattore velocit, mentre fino a quel momento si era seguito solamente il concetto del confronto di sezione senza tener conto della velocit. Leonardo non giunse alla scoperta di queste leggi idrau-liche attraverso lempirismo e lesperienza, ma soltanto attraverso il suo enorme ingegno. Grazie alla sua mente incredibile infatti, passava facilmente dalla concezione arti-stica a quella scientifica, dagli studi anatomici per giungere ai fondamenti di una scienza come quella idraulica.

Lopera del Maestro non si limit solamente allinven-zione, ma affront una tematica troppo spesso trascu-rata, quella del miglioramento. Leonardo infatti non solo invent, ma osserv e miglior: il funzionamento di molte macchine poteva essere migliorato, modificato e rivisto per ottenere leffetto voluto, dove appunto il ter-mine migliorare significa modificare il comportamento attraverso un adeguato strumento tecnico per ottenere il risultato prefissato (viene quindi introdotto il concetto di verifica). Si veniva a intravedere quindi un nuovo rap-porto tra il sapere e il saper fare, tra previsione razionale ed applicazione concreta.

Va per detto che la descrizione che Leonardo fece di ogni opera non fu scientifica, perch fu unintuizione teorica; sullidraulica questo capibile dal fatto che, per la formulazione scientifica di un modello di comporta-mento reale dei fluidi, sarebbe richiesto lutilizzo di mezzi e strumenti matematici atti al calcolo infinitesimale, che solo tra Sei e Settecento trova poi effettiva formulazione.Interessante la prospezione di ogni singolo disegno e invenzione rapportata allingegneria attuale, alcuni ad esempio sono stupefacenti. Basti pensare al modello dellImbarcazione a doppio scafo (Manoscritto B, f. 11 r.) che racchiude in s il principio dei moderni comparti-menti stagni.

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Si nota infatti come il doppio scafo sia un embrionale stato di difesa e di rallentamento dellaffondamento della nave, ingegnosamente pensato. Se limbarcazione infatti fosse stata colpita, si sarebbe prima allagata la zona tra i due compartimenti lignei, ritardando laffondamento del-la stessa. Lacqua quindi come veicolo e allo stesso tempo come pericolo.

Gli studi a 360 di Leonardo lo portarono a ideare un modo per camminare sullacqua: si vede infatti (Codice Atlantico, f. 26 r) come il Genio avesse pensato di poter scorrere sulla superficie dellacqua attraverso dei grandi sci galleggianti, aiutandosi con altrettante racchette. Allo stesso modo poi progett numerosi modi per poter stare sottacqua, per poter offendere le imbarcazioni nemi-che. Lacqua insomma, come nucleo principale dei suoi studi lombardi.

Lacqua per gravezza il secondo elemento circundato-re della terra, e quella parte dessa che fia fori della sua spera, cercher tornarvi, e quanto salzer pi sopra al suo elementar sito, con tanta pi velocit trascender so-pra quello. La sua qualit umida e fredda e la sua natura di cercare sempre lochi bassi, essendo senza ostaculi:

volentieri si leva in vapori e nebbie, e convertita inebbia ricade in pioggia, perch le minute parti del nuvolo sap-piccano insieme e fanno le gocciole, e per varie elevazio-ne fa di s varii effetti, cio o acqua o neve o grandine; sempre combattuta dal moto de laria, e sta apicata con esso corpo, dove il freddo fa lultime prove; e con facilit piglia odori e sapori.

Losservazione scientifica dellelemento acqua spazia come detto su pi campi, e nel sopracitato studio si de-nota chiaramente come ogni variazione della stessa in na-tura non fosse un mistero per Leonardo.

Gorgo, pelago, fiume, lago, grotte, caverne: ogni realt idraulica e conseguente definizione venne trattata con esperienza e fu delineata con precise e chiare spiegazioni. Leonardo intese infatti in primis, per chiarire gli argo-menti da studiare soprattutto a se stesso, schematizzare e inventariare tutti i termini e tutti i fenomeni che possono essere incontrati nella scienza idraulica.

ammirevole la straordinaria ricchezza di termini che aduna, spesso varianti tra loro soltanto per sottile sfu-matura.

The Italian tradition of research and practice in the field of hydraulics developed between the 15th and 16th centuries. Leonardos interest in the study of water began when he was a young man in Florence, but it was during his stay in Milan (Lombardy was rich in waters that needed to be controlled and channelled) that his studies on hydraulics gained momen-tum. They were mainly focussed on the different physical phenomena linked to the water cycle; the acceleration of wa-ters through gravity and their slowing down based on the resistance of the river bed; the principle of permanent motion, the change in speed depending on wind forces, the velocity of fluids according to cross-section surfaces. He observed that the narrower the cross-section, the stronger was the excavating force acting on the bottom of the watercourse. He studied all geophysical conditions, such as the intersection of two different watercourses. Leonardo could not possibly discover certain hydraulic laws only through experience. On the other hand, although he was definitely acquainted with Archimedes studies, in practice he lacked any technical or scientific material on the subject. His insight was therefore amazing and the fact that the drawings contained in his treatise on water (Trattato del moto e della misura delle acque) remained ignored for almost two centuries actually slowed down the beginning of hydraulic science as such. It should be said, however, that Leonardos approach was not scientific, but rather it was based on theoretical insight: the mathe-matical instruments needed for the scientific formulation of a pattern of fluid behaviour were not available in the 15th century. The Masters work, however, was not confined to invention alone, but was focussed on the improvement of many existing machines. It is fascinating to observe these drawing and inventions in the light of present-day engineering. Some examples are astonishing, for instance the double-hull craft (Ms B, f. 11 r.), the studies on how to walk on water (Codex Atlanticus, f. 26 r) and the analysis of diving techniques.

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LA GUERRA

Federico Gavazzi

Gli studi di ingegneria e architettura militare rivestono uno dei campi di ricerca con i quali Leonardo tornato a con-frontarsi ripetutamente nella sua vita. Pur avendo definito la guerra come pazzia bestialissima (Codice Urbinate, f. 59 v), la materia lo attir per i suoi effetti terribili e dirompenti sulluomo e la natura e perch offriva un campo di appli-cazione diretta di innovazioni scientifiche e tecnologiche. Competenze in questo campo erano tra le pi apprezzate dai signori del Rinascimento: non un caso che nella cele-bre lettera di presentazione indirizzata (ma non vi certezza riguardo leffettivo invio) a Ludovico Sforza e contenuta nel foglio 391 r-a del Codice Atlantico, Leonardo si soffermi prima sulle sue capacit di ingegnere militare, enumerando in nove punti i molti instrumenti actissimi a offender et defender che era in grado di progettare e costruire e solo alla fine dello scritto, nel decimo punto, accenni al suo ruolo di scultore e pittore. I progetti di Leonardo sullargomento si intensificarono in due periodi: tra il 1480 e il 1486, gli anni del trasferimento da Firenze a Milano, e negli anni attorno al 1500, quando lartista lavor come consulente militare e ingegnere per Cesare Borgia nellItalia centrale (1502-1503), per il governo fiorentino nella guerra contro Pisa (1503-1504), per Iacopo Appiani a Piombino (1504): di queste esperienze dirette rimane traccia nel Ms. L e nel Codice di Madrid II.Il Quattrocento aveva visto le armi da fuoco sostituire pro-gressivamente ma quasi completamente le armi dassedio tradizionali, rivoluzione bellica che stava mutando profon-damente larchitettura delle nuove fortezze, completamente diverse rispetto al castello medievale, e di l poco avrebbe modificato assetti e strategie degli eserciti. Al momento del-le sue riflessioni, Leonardo si trovava pertanto nel pieno di questo processo di trasformazione e questo giustifica il suo interesse per tutte le tipologie di armamenti, fortificazioni e strategie allora conosciute. La caratteristica costante che emerge nei codici leonardeschi, qualsiasi sia la materia trat-tata, la volont dellartista-scienziato a procedere prima di tutto con lapprendere ogni tipo di informazione reperibile nellorizzonte di conoscenze nel quale viveva e operava e poi, in seguito, con lapportare ad esse migliorie basate sulla riscoperta di fonti del passato dimenticate, su una nuova e scientifica osservazione diretta delle cose e dei processi della natura e, infine, su una visionaria creativit del tutto personale e originale. Questo approccio si ritrova negli studi e nei moltissimi progetti di macchine, ovviamente anche in quelle militari, de