Dans son approche pour étudier le vol et concevoir sa machine volante, Leonardo da Vinci ne cesse d’observer les oiseaux et leur comportement dans les airs. Cependant contrairement à l’anatomie, il ne se contente pas de décrire mais il s’efforce de modéliser du point de vue mécanique les phénomènes qu’il étudie.

Prenons l’exemple suivant :

«  Quand l’oiseau sur le vent tourne vers lui son bec et son buste, il serait renversé s’il n’abaissait la queue
et n’y accueillait une grande quantité de vent ; et ainsi il lui serait impossible de chavirer. »

Jusqu’à ce niveau, l’observation empirique tend à devenir une affirmation mais Lenoardo ne s’arrête pas là comme le montre la suite. 

« On le prouve par la première (division) des éléments de mécanique, qui démontre comment les choses en équilibre lorsqu’elles sont frappées en delà de leur centre de gravité, envoient vers les bas les parties opposées situées en deçà dudit centre… »

Cette problématique de mécanique élémentaire permet à Leonardo da Vinci de ramener un problème d’aéronautique en mouvement à un problème d’équilibre qui est géré par le centre de gravité. Cette simplification lui permet de conceptualiser une action par nature inaccessible. 

«  Mais si l’oiseau est sous le vent, de toute sa longueur il risque d’être jeté tête en bas, s’il ne redresse aussitôt la queue…
Comme l’aile ne s’étend pas tout entière pour comprimer l’air ; et pour prouver ceci, vois comment les ouvertures entre les pennes  principales forment des intervalles beaucoup plus larges que la largeur des plumes. »

Nous voyons qu’il complète son approche mécanique grâce à son étude de l’écartement des pennes principales. Ce n’est pas seulement une parenthèse biologique dans son discours mais un véritable argument qui renforce et explique le phénomène décrit. Cela lui permet de plus d’émettre un conseil didactique. 

« Donc, toi qui procèdes à des recherches sur les corps volants, ne fais pas entrer dans tes calculs l’étendue entière de l’aile, et note les diverses caractéristiques des ailes de tous les volatiles. »

Cet espace dans les ailes est encore plus simple à comprendre si nous considérons les panneaux en tissus que nous observons dans les manifestations. Ces derniers sont volontairement troués pour ne pas se transformer en voile. De plus les trous permettent une stabilisation en raison du flux aérien. Il en est de même pour l’aile de l’oiseau. Aussi conclut Leonardo da Vinci, la modélisation de l’aile doit tenir compte de cet aspect sans se contenter uniquement de l’élément de surface totale.