Mūsų skaitmeninių technologijų amžiuje sunku įsivaizduoti, kad skaičiavimo sistemas galima diegti ne puslaidininkiuose, bet vandenyje. Bet kaip tik tokį hidrointegratorių sukūrė ir sėkmingai pritaikė sovietų inžinierius Vladimiras Lukjanovas.
Dešimtajame dešimtmetyje geležinkeliai buvo tiesiami naudojant kirtiklį, kastuvą ir arklį. Betoniniai darbai niekur nebuvo prastesni. Cemento rūšis, sudėtis, klojimo temperatūra - betono kokybė tiesiogiai priklausė nuo komponentų skaičiaus. Žiemą toks betonas įtrūkęs ir sugriuvo.
- „Salik.biz“
Įprastas genijus
1925 m. Jaunas trasos inžinierius Vladimiras Lukjanovas atvyko nutiesti Troitsko – Orsko geležinkelio. Dėl nenuspėjamos betono kompozicijų kokybės betonavimas buvo atliekamas tik vasarą. Dėl žemos temperatūros betonas suprastėjo ir sunaikėjo.
Siekdamas suprasti betono kokybės priklausomybę nuo temperatūros, Lukjanovas naudojo dalines diferencialines lygtis.
Savo darbe Lukjanovas kreipėsi į kitų mokslininkų darbus: Pavlovskį, Krylovą ir Kirpichevą. Visų pirma, Krylovas 1910 m. Sukūrė unikalų mechaninį kompiuterį - diferencialinį integratorių, kuris leido išspręsti įprastas 4 laipsnio diferencialines lygtis. Ir akademikas Pavlovskis 1918 m. Įrodė, kad jei fizikinius procesus apibūdina ta pati lygtis, tada juos galima pakeisti. Akademiko Kirpichevo nuopelnas buvo kuriant vietinio šiluminio modeliavimo metodą.
Apibendrindamas šiuos pokyčius, Lukjanovas priėjo prie išvados, kad vandens judėjimas gali imituoti šilumos plitimą. 1934 m. Jis aprašė hidraulinės technologijos principą, o po jo praėjus dvejiems metams, jis sukūrė „vienmatį hidraulinį integratorių“- IG-1. Jo dizainas buvo išradingai paprastas: vandens tūris inde buvo neatsiejama funkcijos, apibūdinančios skysčio srautą į šį indą, dalis. Jei indas turi skalę su tūrio vienetais, tada gaunamas paprasčiausias skysčio tūrio srauto integratorius. Pirmieji integratorių iš alavo ir stiklo vamzdžių pavyzdžiai galėtų išspręsti tik vieną problemą.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Vėliau Lukjanovas patobulino dizainą. Pagrindinis įrenginys buvo vertikalūs skirtingo tūrio indai, sujungti vamzdeliais su kintamu hidrauliniu pasipriešinimu. Vamzdžiai taip pat buvo prijungti prie judančių indų. Pakėlę ir nuleidę, jie pakeitė vandens slėgį pagrindiniuose induose. Keičiant indų išdėstymą, buvo galima koreguoti skysčio judėjimą skirtingomis lygtimis.
Prieš pradėdami darbą, mokslininkai sudarė proceso skaičiavimo schemą. Tada buvo surinkta indo konstrukcija. Ryšiai tarp prietaiso dalių buvo nustatyti tomis pačiomis formulėmis. Skirtingi procesai gali būti imituojami pilant skystį. Ir ne tik konkrečių darbų kokybę. 1941 m. Vladimiras Lukjanovas pagerino savo hidrointegratorių. Dabar jis pradėjo spręsti dvimates, o vėliau - ir trijų dimensijų problemas.
Nauji pavyzdžiai
1949 m. SSRS Ministrų tarybos dekretu Maskvoje buvo sukurtas specialus NIISchetmash. Gamybai jis pasirinko naujus kompiuterinės technologijos modelius. Vienas pirmųjų buvo pasirinktas Lukjanovo hidrointegratorius. Dizaino paprastumas ir didelis eksploatavimo patikimumas pasisakė už jį. 1951 m. Lukjanovas buvo apdovanotas TSRS valstybine premija už „vandens kompiuterio“sukūrimą. Tačiau jų paleidimas prasidėjo tik 1955 m. Be SSRS, prietaisas buvo tiekiamas Čekoslovakijai, Lenkijai, Bulgarijai ir Kinijai.
1960–1970 m. Integratorius Lukjanovas buvo naudojamas Karakumo kanalo ir Baikalo – Amūro magistralės projekto moksliniams skaičiavimams. Prietaisai taip pat buvo sėkmingai naudojami geologijoje, kasyklų statyboje, pastatų šiluminėje fizikoje, metalurgijoje ir kt. Hidrointegratoriaus skaičiavimai gaminant pirmosios pasaulyje hidroelektrinės gelžbetoninius blokus iš surenkamojo betono Saratove gali būti laikomi pavyzdingais. Ten reikėjo sukurti maždaug trijų tūkstančių blokų, sveriančių iki 200 tonų, gamybos technologiją. Blokai turėjo subręsti nesulaužant visais metų laikais ir greitai pastatyti vietoje. Dėl to buvo apskaičiuota ir sukurta unikali aukštos kokybės blokelių gamybos technologija.
Ilgą laiką Lukjanovo hidrointegratorius buvo efektyvesnis nei kompiuteris, kurio pagrindą sudaro lempos ir tranzistoriai. Tačiau aštuntajame dešimtmetyje puslaidininkių technologijos progresas pasijuto jaučiamas. O devintajame dešimtmetyje jų pranašumas tapo neginčijamas, ir „vandens kompiuteriai“jiems pasidavė. Šiandien darbinį IGL pavyzdį galima pamatyti tik Maskvos politechnikos muziejuje.
Aleksejus ANIKINAS