Ирина (astori_18) wrote,
Ирина
astori_18

Categories:

Советский компьютер, работавший на воде

Гидравлический интегратор Лукьянова

Свой первый гидроинтегратор Владимир Лукьянов создал в 1936 году, и пользоваться им продолжали вплоть до конца восьмидесятых. Этот аналоговый компьютер сумел составить конкуренцию своим электронным собратьям.

При помощи компьютера, работавшего на воде, решали сложные дифференциальные уравнения в области строительства дорог и не только. Благодаря его работе стали возможны такие грандиозные постройки, как БАМ и Каракумский канал. Как же работал советский компьютер, не требовавший электричества?


Какие проблемы пытался решить при помощи своего гидроинтегратора Лукьянов

Едва окончив институт и начав работать инженером, Лукьянов Владимир Сергеевич попал на стройку железных дорог. Там инженер заметил одну особенность — уложенные по всем правилам железобетонные конструкции быстро начинали трескаться. К тому же работать с этими конструкциями можно было только летом. Зимой их установка приводила к печальным последствиям. Тогда Лукьянов понял, что всё дело в неправильном подборе температурного режима при закладке бетона.

Лукьянов, Владимир Сергеевич
Владимир Сергеевич Лукьянов

Методы расчётов температурного режима в тридцатые годы оставляли желать лучшего. Для решения задач строительства использовали сложные дифференциальные уравнения частных производных. Поиск ответа к поставленной задаче занимал не один час. Нужно было что-то менять, чтобы строительство советских дорог стало более быстрым.

Взяв за основу работы других учёных, в частности Николая Павловского, Лукьянов провёл масштабные исследования. Тогда он понял, что один физический процесс можно заменить другим, аналогичным. К примеру, движение воды весьма схоже с распространением тепла. Вооружившись этим принципом, Владимир Лукьянов создал аналоговый компьютер — гидроинтегратор.

Как работал интегратор Лукьянова

Для решения сложных дифференциальных уравнений Владимир Сергеевич построил гидроинтегратор. Принцип работы его весьма прост, но в то же время изящен. Основу машины составляли сосуды определённого объёма. Друг с другом они соединялись посредством трубок, подключённых к двигающимся сосудам.

Гидроинтегратор Лукьянова

Кстати, трубки обладали изменяемыми гидравлическими сопротивлениями. Поднимаясь и опускаясь, эти сосуды изменяли в основных водный напор. Примечательно, что вся система была разборная и состояла из блоков, собирая которые, решали различные задачи.

Перед началом работы гидроинтегратора составлялась расчётная схема процесса. А уже согласно ней устройство из сосудов и трубок собиралось работником. Отношения между частями гидроинтегратора описывались формулами, одинаковыми с исходным процессом. Условия, поставленные в начале для решения, задавались для одной группы сосудов. После их наполняли жидкостью, которая перетекала в другую группу сосудов. Измерение уровня последних и было ответом на поставленную задачу, представленным в виде графика. Можно сказать, что благодаря трубкам и сосудам учёные моделировали различные процессы.

Усовершенствования гидравлического интегратора Лукьянова

Первая модель гидроинтегратора решала только одномерные задачи. Но уже в 1941 Владимир Лукьянов усовершенствовал свой компьютер, работающий на воде. С его помощью стало возможно решение двухмерных задач, а после — и трёхмерных.
Спустя всего восемь лет после этого в столице создали институт «НИИСЧЁТМАШ». Там занялись подготовкой гидроинтеграторов к массовому производству. Учёные института разработали новую конструкцию из унифицированных блоков, позволявших собрать интегратор под разные задачи. Примечательно, что не только советские конструкторы и учёные пользовались аналоговым компьютером Лукьянова.

Наладив серийное производство гидравлических интеграторов в СССР, изобретением решили поделиться с миром. Гидроинтеграторы Лукьянова отправлялись в Польшу, Китай, Чехословакию, Болгарию и в другие страны. Там их применяли для решения задач в геологии, металлургии, шахтостроении, теплофизике и ракетостроении. Однако всё-таки самые крупные проекты, чьи задачи решил гидроинтегратор, были построены в СССР.

Мощности интегратора Лукьянова использовали во время строительства БАМа и Каракумского канала. Также расчёты, сделанные на нём, помогли построить Саратовскую ГЭС. Компьютер, работавший на воде, с успехом решил проблемы, возникшие при строительстве станции. Дело в том, что она была первой построенной из цельных железобетонных блоков. Они были надёжны, но тяжелы в производстве. А гидроинтегратор Лукьянова помог решить проблему вызревания блоков без образования трещин. Однако с развитием мощностей ЭВМ нужда в гидроинтеграторах отпала.

Как популярность «водяного» компьютера пошла на спад

К середине семидесятых годов интеграторы Лукьянова использовались по всей стране. Но в восьмидесятые в НИИ начали появляться первые компьютеры ЭВМ. Конечно, они не обладали такой мощностью и быстротой, как гидроинтеграторы, — последние продолжали использовать на различных предприятиях вплоть до конца восьмидесятых.

В то время ЭВМ стали развиваться, и их мощность повысилась. Решение вычислительных задач у новых компьютеров было в разы выше, чем у гидроинтегратора. Вскоре ими совсем перестали пользоваться. Сегодня, чтобы увидеть пару гидроинтеграторов Лукьянова, стоит посетить экспозицию московского Политехнического музея.


источник

Tags: изобретения, интересно, история
Subscribe

promo astori_18 june 19, 2022 00:45 692
Buy for 50 tokens
1. Прошлое — это вероятность По словам Хокинга, одно из следствий теории квантовой механики заключается в том, что события, произошедшие в прошлом, не происходили каким-то определённым образом. Вместо этого они произошли всеми возможными способами. Это связано с вероятностным…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 1 comment