I vår tidsalder med digitale teknologier er det vanskelig å forestille seg at datasystemer ikke kan implementeres på halvledere, men på vann. Men nettopp en slik hydrointegrator ble utviklet og med suksess brukt av den sovjetiske ingeniøren Vladimir Lukyanov.
På 1930-tallet ble byggingen av jernbaner utført ved bruk av en plukke, en spade og en trillebår. Betongarbeid var ingen steder verre. Sementklasse, sammensetning, leggingstemperatur - kvaliteten på betong var direkte avhengig av antall komponenter. Om vinteren sprakk slik betong og kollapset.
Vanlig geni
I 1925 ankom en ung sporingeniør Vladimir Lukyanov for å bygge Troitsk-Orsk jernbane. På grunn av den uforutsigbare kvaliteten på betongsammensetninger ble betong utført bare om sommeren. Lave temperaturer førte til forringelse og ødeleggelse av betong.
I et forsøk på å forstå avhengigheten av betongkvalitet på temperatur, brukte Lukyanov delvise differensialligninger.
I sitt arbeid vendte Lukyanov seg til arbeidene til andre forskere: Pavlovsky, Krylov og Kirpichev. Spesielt skapte Krylov i 1910 en unik mekanisk datamaskin - en differensialintegrator, som gjorde det mulig å løse ordinære differensialligninger av 4. orden. Og akademiker Pavlovsky i 1918 beviste at hvis fysiske prosesser beskrives av samme ligning, så kan de erstattes. Akademiker Kirpichevs fortjeneste var i etableringen av en metode for lokal termisk modellering.
Ved å oppsummere denne utviklingen kom Lukyanov til den konklusjon at bevegelse av vann kan imitere forplantningen av varme. I 1934 beskrev han prinsippet om hydraulisk teknologi, og to år senere utviklet han på grunnlag av en "endimensjonal hydraulisk integrator" - IG-1. Designet var genialt enkelt: vannmengden i et fartøy var et integrert element i funksjonen som beskrev væskestrømmen inn i dette fartøyet. Hvis fartøyet er utstyrt med en skala med volumenheter, vil man oppnå den enkleste integrator av væskens volumetriske strømningshastighet. De første eksemplene på integratorer laget av tinn- og glassrør kunne bare løse ett problem.
Salgsfremmende video:
Senere forbedret Lukyanov designen. Hovedenheten var vertikale fartøyer med forskjellige volumer, sammenkoblet av rør med variabel hydraulisk motstand. Rørene var også koblet til de bevegelige fartøyene. Ved å heve og senke dem, endret de vanntrykket i hovedfartøyene. Ved å variere arrangementet av karene, var det mulig å justere fluidets bevegelse til forskjellige ligninger.
Før de startet arbeidet, utarbeidet forskere et beregningsskjema for prosessen. Deretter ble karstrukturen samlet. Forholdene mellom delene av enheten ble bestemt med de samme formlene. Ulike prosesser kan simuleres ved å helle væsken. Og ikke bare kvaliteten på betongarbeid. I 1941 forbedret Vladimir Lukyanov hydrointegratoren sin. Nå begynte han å løse todimensjonale problemer, og senere - tredimensjonale.
Nye prøver
I 1949 ble det ved et dekret fra Ministerrådet for Sovjetunionen opprettet en spesiell NIISchetmash i Moskva. Han valgte nye modeller av datateknologi for produksjon. En av de første som ble valgt ut var Lukyanov hydrointegrator. Enkelhet i design og høy driftssikkerhet talte i hans favør. I 1951 ble Lukyanov tildelt USSRs statspris for opprettelsen av en "vanndatamaskin". Men løslatelsen deres begynte først i 1955. I tillegg til USSR ble enheten levert til Tsjekkoslovakia, Polen, Bulgaria og Kina.
På 1960-1970-tallet ble integratoren Lukyanov brukt til vitenskapelige beregninger av prosjektet til Karakum-kanalen og hovedlinjen Baikal-Amur. Enhetene ble også med hell brukt i geologi, gruvekonstruksjon, bygning termisk fysikk, metallurgi, etc. Beregningene av hydrointegratoren ved fremstilling av armert betongblokker av verdens første vannkraftverk fra prefabrikert betong i Saratov kunne betraktes som eksempler. Der var det nødvendig å lage en teknologi for produksjon av rundt tre tusen blokker som veide opp til 200 tonn. Blokkene måtte modnes uten å sprekke i alle årstider og satt raskt opp på stedet. Som et resultat ble en unik teknologi for produksjon av blokker av høy kvalitet beregnet og laget.
I lang tid var Lukyanov hydrointegrator mer effektiv enn en datamaskin basert på lamper og transistorer. Men på 1970-tallet gjorde fremgangen med halvlederteknologi seg gjeldende. Og på 1980-tallet ble fordelen deres ubestridelig, og "vanndatamaskiner" ga vei for dem. I dag kan en fungerende prøve av IGL bare sees i det polytekniske museet i Moskva.
Alexey ANIKIN
