Di era teknologi digital kita, sulit membayangkan bahwa sistem komputasi dapat diimplementasikan bukan pada semikonduktor, tetapi pada air. Tetapi hydrointegrator semacam itu dikembangkan dan berhasil diterapkan oleh insinyur Soviet Vladimir Lukyanov.
Pada tahun 1930-an, pembangunan rel kereta api dilakukan dengan menggunakan beliung, sekop, dan gerobak dorong. Pekerjaan beton tidak lebih buruk. Tingkat semen, komposisi, suhu peletakan - kualitas beton secara langsung tergantung pada jumlah komponen. Di musim dingin, beton seperti itu retak dan runtuh.
Jenius biasa
Pada tahun 1925, seorang insinyur trek muda Vladimir Lukyanov tiba untuk membangun rel kereta Troitsk-Orsk. Karena kualitas komposisi beton yang tidak dapat diprediksi, beton hanya dilakukan di musim panas. Temperatur rendah menyebabkan kerusakan dan kehancuran beton.
Dalam upaya untuk memahami ketergantungan mutu beton terhadap suhu, Lukyanov menggunakan persamaan diferensial parsial.
Dalam karyanya, Lukyanov beralih ke karya ilmuwan lain: Pavlovsky, Krylov dan Kirpichev. Secara khusus, Krylov pada tahun 1910 menciptakan komputer mekanis yang unik - integrator diferensial, yang memungkinkan penyelesaian persamaan diferensial biasa dari orde ke-4. Dan Akademisi Pavlovsky pada tahun 1918 membuktikan bahwa jika proses fisik dijelaskan dengan persamaan yang sama, maka proses tersebut dapat diganti. Keunggulan Akademisi Kirpichev adalah dalam menciptakan metode pemodelan termal lokal.
Meringkas perkembangan ini, Lukyanov sampai pada kesimpulan bahwa pergerakan air dapat mensimulasikan penyebaran panas. Pada tahun 1934, ia menjelaskan prinsip teknologi hidrolik, dan dua tahun kemudian, berdasarkan prinsip tersebut, ia mengembangkan "integrator hidrolik satu dimensi" - IG-1. Desainnya sangat sederhana: volume air dalam bejana merupakan bagian integral dari fungsi yang menggambarkan aliran cairan ke dalam bejana ini. Jika bejana dilengkapi dengan timbangan dengan unit volume, maka integrator paling sederhana dari laju aliran volumetrik cairan akan diperoleh. Contoh integrator pertama yang terbuat dari kaleng dan tabung kaca hanya dapat menyelesaikan satu masalah.
Video promosi:
Kemudian Lukyanov memperbaiki desainnya. Unit utama adalah bejana vertikal dengan volume berbeda, dihubungkan oleh tabung dengan tahanan hidrolik variabel. Tabung juga dihubungkan dengan kapal yang bergerak. Menaikkan dan menurunkannya, mereka mengubah tekanan air di bejana utama. Dengan memvariasikan susunan bejana, dimungkinkan untuk menyesuaikan pergerakan fluida ke persamaan yang berbeda.
Sebelum mulai bekerja, para ilmuwan membuat skema perhitungan untuk proses tersebut. Kemudian struktur kapal dirakit. Hubungan antara bagian-bagian perangkat ditentukan oleh rumus yang sama. Proses yang berbeda dapat disimulasikan dengan menuangkan cairan. Dan tidak hanya kualitas pekerjaan beton. Pada tahun 1941, Vladimir Lukyanov memperbaiki hydrointegratornya. Sekarang dia mulai memecahkan masalah dua dimensi, dan kemudian - dan tiga dimensi.
Sampel baru
Pada tahun 1949, dengan keputusan Dewan Menteri Uni Soviet, NIISchetmash khusus dibuat di Moskow. Dia memilih model baru teknologi komputer untuk produksi. Salah satu yang pertama dipilih adalah hydrointegrator Lukyanov. Kesederhanaan desain dan keandalan operasi yang tinggi mendukungnya. Pada tahun 1951, Lukyanov dianugerahi Penghargaan Negara Uni Soviet untuk kreasi "komputer air". Tetapi pembebasan mereka baru dimulai pada tahun 1955. Selain Uni Soviet, perangkat itu dipasok ke Cekoslowakia, Polandia, Bulgaria, dan Cina.
Pada 1960-1970-an, integrator Lukyanov digunakan untuk perhitungan ilmiah proyek Kanal Karakum dan Garis Utama Baikal-Amur. Perangkat tersebut juga berhasil digunakan dalam geologi, konstruksi tambang, fisika termal bangunan, metalurgi, dll. Perhitungan hidrointegrator dalam pembuatan blok beton bertulang pembangkit listrik tenaga air pertama di dunia dari beton pracetak di Saratov dapat dianggap sebagai contoh. Di sana, perlu dibuat teknologi untuk pembuatan sekitar tiga ribu balok yang beratnya mencapai 200 ton. Balok harus matang tanpa retak di semua musim dan dengan cepat dipasang di lokasi. Hasilnya, teknologi unik untuk produksi blok berkualitas tinggi telah dihitung dan dibuat.
Untuk waktu yang lama, hydrointegrator Lukyanov lebih efisien daripada komputer berbasis lampu dan transistor. Namun di tahun 1970-an, kemajuan teknologi semikonduktor membuat dirinya terasa. Dan pada 1980-an, keunggulan mereka menjadi tak terbantahkan, dan "komputer air" memberi jalan kepada mereka. Saat ini, sampel kerja IGL hanya dapat dilihat di Museum Politeknik Moskow.
Alexey ANIKIN
