Os primeiros computadores foram máquinas mecânicas construídas com engrenagens e alavancas.
Partes ou componentes deles podem ser movidos e conectados de uma forma que simule a relação entre diferentes variáveis em uma equação matemática. Movendo uma marcha ou puxando uma alavanca, essas variáveis podiam ser alteradas, e os resultados de tais ações podiam ser vistos em outro conjunto de marchas, cujas novas posições davam a resposta que o operador estava procurando.
Mas em 1936, o engenheiro russo Vladimir Lukyanov construiu um computador mecânico que usava água em vez de engrenagens e alavancas para cálculos.
Lukyanov foi um dos engenheiros que trabalharam na construção das ferrovias Troitsk-Orsk e Kartaly-Magnitnaya no final dos anos 1920. Para garantir a qualidade e durabilidade das estruturas de concreto armado, os engenheiros despejaram concreto apenas no verão.
Apesar disso, ainda apareceram rachaduras no concreto quando as temperaturas caíram abaixo de zero no inverno. Lukyanov sugeriu que isso pode ser evitado se for realizada uma análise minuciosa da variação de temperatura da massa de concreto, dependendo da composição do concreto, do cimento utilizado, da tecnologia de trabalho e das condições externas.
Lukyanov começou a estudar o regime de temperatura em alvenaria de concreto, mas os métodos de cálculo existentes não podiam fornecer uma solução rápida e precisa para equações diferenciais complexas relacionadas ao regime de temperatura.
Em sua busca por uma nova abordagem para resolver o problema, Lukyanov descobriu que o fluxo de água é, em muitos aspectos, semelhante em suas leis à distribuição de calor. Ele chegou à conclusão de que, ao construir um computador onde o principal componente é a água, será possível recriar um processo térmico invisível.
Vídeo promocional:
Em 1936, Lukyanov construiu o primeiro modelo de seu "integrador de água" no Instituto de Ferrovias e Construção (agora o Instituto Central de Pesquisa Científica de Construção em Transporte, ou TsNIIS). Na época, era o único computador capaz de resolver equações diferenciais parciais.
O integrador de água de Lukyanov parecia impressionante. Era do tamanho de um armário e consistia em vários canos e bombas interligados. O nível da água nas várias câmaras eram números armazenados e as taxas de fluxo entre elas eram operações matemáticas. O resultado foi exibido como um diagrama.
Os primeiros modelos de integradores de água eram feitos de ferro para telhados, chapas de metal e tubos de vidro e eram usados apenas para cálculos no campo da tecnologia de aquecimento. Os modelos aprimorados foram capazes de resolver problemas mais complexos, o que expandiu significativamente sua aplicação.
Na década de 1950, um integrador foi construído, partes do qual podiam ser removidas e combinadas de diferentes maneiras, dependendo da natureza e da complexidade do problema a ser resolvido. O uso de um integrador de água tornou-se tão difundido que a máquina começou a ser produzida em massa para uso em laboratórios e instituições educacionais em toda a União Soviética. Foi amplamente utilizado na solução de problemas de construção nas areias da Ásia Central e no permafrost, para estudar o regime de temperatura da camada de gelo da Antártica, em foguetes e assim por diante.
O integrador de água Lukyanov, por incrível que pareça, permaneceu relevante por muito tempo, mesmo após a invenção dos computadores eletrônicos. Foi só na década de 1980, com o desenvolvimento de computadores digitais pequenos e de alta velocidade, que os recursos de um integrador de água começaram a parecer obsoletos.
Atualmente, existem apenas dois integradores de água Lukyanov; eles são mantidos no Museu Politécnico de Moscou.
