Priešsparnio istorija ir priešistorė  

Pirmasis L. Oilerio darbas, už kurį 1728 m. buvo paskirta Paryžiaus Mokslų akademijos premija, buvo skirtas laivų statybai – kaip geriausiai parinkti stiebų vietas. O 1749 m. išleistas dvitomis „Jūrų mokslas arba Traktatas apie laivų statymą ir valdymą“. Bet Oileris nežinojo ilgametės kinų patirties. Kinai išrado sparno keliamosios jėgos padidinimo būdą esant dideliems kampams panaudojant priešsparnį. Tik tada tai naudota ne aviacijoje, o jūroje. Kinų tristiebės džonkos ypatybe buvo stiebų išdėstymas. Fokas (pirmasis) ir bizanis (paskutinis) buvo patraukti į kairę groto (vidurinio, statyto centre) atžvilgiu. Tai geriausiais variantas beidevinde dešiniojo halso atveju. Tai – kai vėjas visada iš priekio dešinės pusės. Priešsparniu tarnauja priekinė burė (fokas), o sparnu grotas. Toks išdėstymas vieno halso atveju leidžia plaukti greičiau. Kita ypatybė – standesnės nei medžiaginės burės, supintos iš ryžių stiebų, iškeltos tarp bambuko rėjų, gerai priešinosi išlenkimui kartu užtikrindamos efektyvų kampą per visą burės plotą. Tad viena burė visad dirbo tarsi sparnas. Tad nenuostabu, kad džonga pasiekdavo 15 mazgų greitį. Būtent tokiais laivais 1281 m. Didysis Mogolas van Chubilajus pabandė į Japoniją perkelti šimtatūkstantinę kariuomenę, o būtent tais laikais japonų leksikoje atsirado išsireiškimas „dieviškasis vėjas“ (kamikadzė).

To nežinodamas priešsparnį kūrė vokiečių pilotas Gustavas Lachmanas³⁾ (1896-1966). Viskas prasidėjo, kai Pirmojo pasaulinio karo metais jo pilotuojamas biplanas pateko į suktuką ir rėžėsi į žemę. Stebuklu likęs gyvas, sukaustytas gipse jis mąstė apie avarijos priežastis. Jis suprato, kad slėgių skirtumas tarp virš ir po judančxiu sparnu susidaro tol, kol oro srautas liečia paviršių. Esant mažiems kampams tai vyksta lengvai, o didelių kampų atveju oras netenka kontakto su sparno viršumi ir atitrūksta nuo jo. Taip Lachmanui kilo „perpjauto“ sparno idėja – t.y. sparno priekyje įrengti priešsparnį. Tada per susidariusį plyšį oras būtų nukreipiamas palei viršutinį sparno paviršių ir oro srauto trūkio nebūtų. Tik štai užpatentuoti atradimą biuras atsisakė – nes argi skylė sparne gali padidinti keliamąją galią?! Lachmanas nuvyko į Getingeno un-tą, kur apie savo idėją papasakojo žinomam specialistui L. Prandtlui⁴⁾. „Joms trūksta gilumo“ – nusprendė specialistas ir pasiuntė Lachmaną ... pasimokyti.

Šis klusniai vykdė patarimą: tapo studentu, studijavo aeromechaniką, pastatė veikiantį modelį. Bet kol idėja virto kūnu, 1919 m. panašiam išradimui patentą gavo anglų aviakonstruktorius F. Handley Page⁵⁾. 1921 m. G. Lachmanas vėl sukruto ir gavo patentą DE 347884, o vėliau jiedu sutarė dalintis patentą pusiau, o Lachmanas įsidarbino Handley Page kompanijoje konsultantu.

O iš tikro, tai „skylėto“ sparno idėją dar 1914 m. pasiūlė rusų matematikas ir mechanikas S.A. Čaplyginas⁶⁾, tačiau ją įvertino turbinų statytojai, o ne aviatoriai. Tuo pat klausimu jis kitą straipsnį parašė 1921 m., kuriame „viską sustatė į savo vietas“, pateikdamas tikslius skaičiavimus. Ir vėl šis straipsnis netapo žinomu pasaulyje – o išgarsėta tik 1931 m. straipsniu „Apie priešsparnio ir užsparnio teoriją“, parašytu kartu su N.S. Aržanikovu⁸⁾. Tuo metu dar nė vienas lėktuvas neturėjo „sudėtinių“ sparnų. Šiais laikais lėktuvų pilotai valdydami judrius sparno elementus jo keliamąją galią nusileidimo metu gali padidinti 20-50% ir daugiau.
Dar vieną idėją S. Čaplyginas perėmė ir įgyvendino (su pasekėjais) iš savo mokytojo N. Žukovskio – tai „grotuotos plokštumos“, kurios įrengtos statmenai skrydžio krypčiai lėktuvą stabilizuoja iškart dviejose projekcijose. Jis šią teoriją išdėstė dar „Grotuoto sparno teorija“ (1914), paaiškindamas grotelių aptekėjimą cirkuliaciniais srautais. Aviacijoje tokios sistemos panaudotos ribotai, tačiau jos pritaikytos kosminėse technologijose.
1955 m. Centrinio aerohidrodinaminio inst-to (CAGI) grupė jaunų inžinierių ištyrė tokio į bičių korį (tad ir sparnas pavadintas „koriniu“) panašaus sparno aerodinamiką. Jų idėja patikėjo S. Koroliovas ir koriniai sparnai buvo pasiūlyti kieto kuro raketų stabilizacijai padidinti. Juos tebenaudoja, pvz., „Sojuz“ tipo laivai. Taip pat korinės plokštumos įrengiamos laivuose su povandeniniais sparnais ir stambiuose jūrų laineriuose, kad juo stabilizuotų audrų metu.

---

Ryškus Oilerio pėdsakas Rusijoje  

L. Oileriui (atvykusiam į Rusiją 1727-ais ir buvusiam joje iki 1741-ųjų bei atvykusiam vėliau) jo senas draugas Bernulis⁷⁾, pats palikęs Peterburgą ir persikėlęs į Berlyną parekomendavo į pagalbininkus paimti neišsilavinusį, tačiau sumanų vaikiną Nikolajų Fusą¹⁾ iš Šveicarijos.

2007 m., 2 rubliai

Oileris daug užsiėmė su buvusio siuvėjo pameistriu ir tasai išsiugdė nemažus matematinius sugebėjimus. 1766 m. grįžęs į Peterburgą, Oileris po kelių metų jam pasiūlė sekretoriaus pareigas. 1776 m., pasiūlius Oileriui, 21 m. amžiaus Fusui suteiktas Peterburgo MA adjunkto mokslinis vardas, o 1783 m. jis tapo jos nariu. Ir nors pats Fusas buvo labai produktyvus (per 100 memuarų iš matematikos), jo didžiausias nuopelnas yra Oilerio paveldo išleidimas. Tasai 1767 m. visiškai apako ir buvo priverstas diktuoti savo darbus. Juos užrašinėjo N. Fusas ir M. Golovinas²⁾ (M. Lomonosovo giminaitis). Jiems teko gerokai patriūsti, nes per paskutinius 7 m. Oileris padiktavo 320 straipsnių (per gyvenimą jis parašė 886, iš kurių gyvam esant paskelbta tik 530). Pats Oileris juokavo, kad jo darbų akademiniams leidiniams užteks 20-čiai metų po jo mirties. Jis suklydo tik 60-čia metų – paskutinis jo darbas paskelbtas tik 1862-ais!

N. Fusas gyveno iki 1825 m., o nuo 1800 m. dirbo Peterburgo MA sekretoriumi. Beje, Rusijoje pėdsaką paliko ir 3 iš 13 Oilerio vaikų. Akademijos nariais tapo jo du sūnūs: matematikas ir mechanikas Johanas ir gydytojas Karlas. O Kristofas pasiekė generolo-leitenanto laipsnio ir buvo Sestroreckio ginklų gamyklos direktoriumi.

---

¹⁾ Nikolajus Fusas (Nicolas Fuss, 1755-1826) – šveicarų matematikas, Oilerio mokinys, didesnę gyvenimo dalį praleidęs Rusijoje. 1778 m. parašė Paryžiaus akademijos įvertintą astronominį veikalą apie kometą, tačiau pagrindine mokslinių tyrimų sritimi buvo matematika: sferinė trigonometrija, diferencialinės lygtys, eilučių teorija, kartografinė projekcija ir kt. Be to, parengė nemažai matematikos mokymo priemonių (vadovėlių). Taip pat rašė fizikos ir mechanikos temomis.
Jo garbei pavadintas asteroidas 4778.

²⁾ Michailas Golovinas (1756-1790) – rusų fizikas ir matematikas, vienas pirmųjų matematikos metodistų Rusijoje, rašęs aritmetikos, geometrijos, trigonometrijos ir mechanikos vadovėlius. Iš jų ypač populiarūs buvo skirti pradinėms mokykloms.
Gimė Archagelsko gubernijoje ir buvo M. Lomonosovo giminaičiu. Matematiką studijavo vadovaujamas L. Oilerio. Svarbūs buvo ir jo vertimai, pvz., 1775 m. jis iš prancūzų kalbos išvertė sutrumpintą Oilerio „Jūrų mokslo“ variantą.

³⁾ Gustavas Lachmanas (Gustav Victor Lachmann, 1896-1966) – vokiečių aeronautikos inžinierius didesniąją dalį dirbęs britų Handley Page kompanijai. Kartu su H. Peidžu pasidalijo priešsparnio išradimą.

⁴⁾ Liudvikas Prandtlas (Ludwig Prandtl, 1875-1953) – vokiečių mechanikas ir fizikas, prisidėjęs prie hidrodinamikos vystymą, išvystė paviršinio sluoksnio teoriją. Jo vardas suteiktas vienam panašumo kriterijų (Prandtlo skaičius), hidroaerometrinis įrenginys (Prandtlo vamzdelis), o taip pat krateris nematomoje Mėnulio pusėje.

⁵⁾ Frederikas Peidžas (Sir Frederick Handley Page, 1885-1962) – anglų pramoninkas, laikomas sunkiojo bombonešio „tėvu“. 1909 m. įsteigė Handley Page Limited kompaniją, pirmąją viešą kompaniją, statančią orlaivius. 1908 m. kūrė viršgarsinės smūginės bangos teoriją, vėliau tyrinėjo susispaudimo problemas artimų garsui greičių sąlygomis.

⁶⁾ Sergejus Čaplyginas (1869-1942) – rusų mechanikas ir matematikas, akademikas, vienas šiuolaikinės aeromechanikos pradininkas. Dirbo hidroaerodinamikos, neholomoninės mechanikos, diferencialinių lygčių, aviacijos teorijos srityse. Svarbus jo indėlis hidrodinaminėje sutepimo teorijoje.
1914 m. paskelbė fundamentalųjį darbą „Skylėto sparno teorija“, pagrindusį cirkuliacinio srauto aptekėjimo teoriją, esančią pagrindu apskaičiuojant sraigtus, turbinas ir kitas mašinas su mentėmis. 1931 m. kartu su A. Aržanikovu išleido „Prie priešsparnio ir užsparnio teorijos“.

⁷⁾ Johanas Bernulis (Johann Bernoulli, 1667-1748) – šveicarų matematikas, buvęs Oilerio mokytoju, mechanikas ir filologas. Vienas matematinės analizės kūrėjų, su broliu Jakobu propagavęs Leibnico integralinį ir diferencialinį skaičiavimus, taip pat variacinio skaičiavimo pradininkas.
Ant savo paminklo Johanas Bernulis liepė nubrėžti logaritminės spiralės grafiką.

⁸⁾ Nikolajus Aržanikovas (1905-1982) – tarybinis mokslo organizatorius aeronautikos srityje, inžinierius-konstruktorius, Maskvos aviacinio inst-to profesorius; jame dėstė nuo 1930 m. Be mokslinių darbų, parašė vadovėlių. Kolekcionavo 19-20 a. rusų dailininkų paveikslus.

Pirminiai skaičiai
Grandi paradoksas
Jų begalinė išmintis
Monte-Karlo metodas
Skaičiai – apžvalga/ pradmenys
Iniciatyva: Matematikos keliu
Gauso skaičių teorijos kursas
Matematikos pradžia Lietuvoje
Kirmgrauža tarp matematikos sričių
V. Nalimovas. Skaičiaus filosofija
Įvadas į eksponentines funkcijas
Kita skaičiavimo metodų istorijos pusė
E. Galua: matematikos genijus, revoliucionierius
Omaras Chajamas: ne vien Rubijatai
Amerikai matematika nereikalinga!
Gausas – iškirstas langas į 19 a.
Nepaprasti Visatos skaičiai: 8
Matematinis dydis ir patirtis
Žmonės prieš kompiuterius
Nauji mazgų invariantai
Krafordo premija
Vartiklis