În epoca noastră a tehnologiilor digitale, este dificil să ne imaginăm că sistemele de calcul pot fi implementate nu pe semiconductori, ci pe apă. Dar tocmai un astfel de hidrointegrator a fost dezvoltat și aplicat cu succes de către inginerul sovietic Vladimir Lukyanov.
În anii '30, construcția căilor ferate a fost realizată folosind un pic, o lopată și o roabă. Munca concretă nu era nicăieri mai rea. Gradul de ciment, compoziția, temperatura de depunere - calitatea betonului depindea direct de numărul de componente. Iarna, astfel de beton s-a prăbușit și s-a prăbușit.
Geniu obișnuit
În 1925, un tânăr inginer Vladimir Lukyanov a ajuns să construiască calea ferată Troitsk-Orsk. Datorită calității imprevizibile a compozițiilor de beton, betonarea a fost realizată doar vara. Temperaturile scăzute au dus la deteriorarea și distrugerea betonului.
În încercarea de a înțelege dependența calității betonului de temperatură, Lukyanov a folosit ecuații diferențiale parțiale.
În lucrarea sa, Lukyanov a apelat la lucrările altor oameni de știință: Pavlovsky, Krylov și Kirpichev. În special, Krylov în 1910 a creat un computer mecanic unic - un integrator diferențial, care a făcut posibilă soluționarea ecuațiilor diferențiale obișnuite de ordinul 4. Și academicianul Pavlovsky din 1918 a dovedit că dacă procesele fizice sunt descrise prin aceeași ecuație, ele pot fi înlocuite. Meritul academicianului Kirpichev a fost în crearea unei metode de modelare termică locală.
Rezumând aceste evoluții, Lukyanov a ajuns la concluzia că mișcarea apei poate simula răspândirea căldurii. În 1934, el a descris principiul tehnologiei hidraulice, iar doi ani mai târziu, pe baza sa, a dezvoltat un „integrator hidraulic unidimensional” - IG-1. Proiectarea sa a fost ingenios simplă: volumul de apă dintr-un vas a făcut parte integrantă a funcției care descrie fluxul de lichid în acest vas. Dacă vasul este prevăzut cu o scală cu unități de volum, atunci se va obține cel mai simplu integrator al debitului volumetic al lichidului. Primele exemple de integratoare din tuburi de staniu și sticlă ar putea rezolva o singură problemă.
Video promotional:
Ulterior, Lukyanov a îmbunătățit designul. Unitatea principală era nave verticale cu diferite volume, interconectate de tuburi cu rezistență hidraulică variabilă. Tuburile au fost, de asemenea, conectate la vasele în mișcare. Ridicând și coborând, au schimbat presiunea apei din vasele principale. Prin modificarea aranjamentului vaselor, a fost posibilă reglarea mișcării fluidului la diferite ecuații.
Înainte de a începe munca, oamenii de știință au întocmit o schemă de calcul pentru acest proces. Apoi s-a montat structura vasului. Relațiile dintre părțile dispozitivului au fost determinate de aceleași formule. Diferite procese pot fi simulate prin turnarea lichidului. Și nu numai calitatea lucrărilor concrete. În 1941, Vladimir Lukyanov și-a îmbunătățit hidrointegratorul. Acum a început să rezolve probleme bidimensionale, iar mai târziu - și tridimensional.
Eșantioane noi
În 1949, printr-un decret al Consiliului de Miniștri al URSS, a fost creată un NIISchetmash special la Moscova. A selectat noi modele de tehnologie computerizată pentru producție. Unul dintre primii selectați a fost hidrointegratorul Lukyanov. Simplitatea proiectării și fiabilitatea ridicată a operației au vorbit în favoarea sa. În 1951, Lukyanov a fost distins cu Premiul de Stat al URSS pentru crearea unui „computer cu apă”. Dar eliberarea lor a început abia în 1955. Pe lângă URSS, dispozitivul a fost furnizat în Cehoslovacia, Polonia, Bulgaria și China.
În anii 1960-1970, integratorul Lukyanov a fost utilizat pentru calculele științifice ale proiectului Canalului Karakum și a liniei principale Baikal-Amur. Dispozitivele au fost de asemenea utilizate cu succes în geologie, construcția minei, fizica termică a clădirilor, metalurgie etc. Acolo, a fost necesară crearea unei tehnologii pentru fabricarea a aproximativ trei mii de blocuri cu o greutate de până la 200 de tone. Blocurile au trebuit să se coacă fără a crăpa în toate anotimpurile și s-au instalat rapid pe loc. Drept urmare, a fost calculată și creată o tehnologie unică pentru producția de blocuri de înaltă calitate.
Multă vreme, hidrointegratorul Lukyanov a fost mai eficient decât un computer bazat pe lămpi și tranzistoare. În anii 70, progresul tehnologiei semiconductorului s-a făcut simțit. Iar în anii 80, avantajul lor a devenit de necontestat, iar „calculatoarele cu apă” le-au cedat. Astăzi, un eșantion de lucru al IGL poate fi văzut doar în Muzeul Politehnic din Moscova.
Alexey ANIKIN
