Kāpēc Lukjanovs PSRS izveidoja hidraulisko integratoru uz ūdens?

2024 Autors: Seth Attwood | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-16 16:11

Jau sen zināms, ka padomju zinātnē bija ne tikai gudri, bet arī radoši cilvēki. Šī tendence nav saudzējusi izstrādātājus informācijas un skaitļošanas tehnoloģiju jomā. Protams, tajā nav nekā ārkārtēja, ka tieši PSRS tika izgudrota pasaulē pirmā iekārta, kas atrisināja daļējus diferenciālvienādojumus. Vēl viena lieta ir pārsteidzoša šajā atklājumā: visas skaitļošanas darbības šajā mašīnā tika veiktas … ar ūdeni.

Šāda iespaidīga izgudrojuma vēsture aizsākās tālajos 20. gados, kad jauns speciālists, Būvniecības fakultātes absolvents Vladimirs Lukjanovs, tika nosūtīts uz vērienīgu būvniecības projektu - Troickas-Orskas un Kartālijas celtniecību. Magņitnajas dzelzceļa sliedes (šodien - Magņitogorska). Tur viņš saskārās ar lēnas un nepietiekamas darba kvalitātes problēmu: celtnieki kā darbarīkus saņēma tikai lāpstas, cērtes un ķerras, tas ir, netika nodrošināts nopietns aprīkojums. Turklāt visi darbi ar betonu tika veikti tikai vasarā, taču tas neglāba no regulāras plaisu parādīšanās.

Meklējot risinājumu betona plaisu problēmai, Lukjanovs izvirzīja pieņēmumu, ka to izcelsme ir saistīta ar temperatūras režīmu mūrī. Zinātniskā sabiedrība uz šo hipotēzi reaģēja bez entuziasma, taču tas jauno zinātnieku neapturēja. Viņš drīz saprata, ka siltuma plūsmu sadalījums tiek aprēķināts, izmantojot sarežģītas attiecības starp temperatūru un betona īpašībām, kuras laika gaitā tiek pārveidotas. Savukārt šīs attiecības tiek izteiktas tā saukto daļējo diferenciālvienādojumu veidā.

Tikai viņu meklējumu laikā, 20. gadu beigās, nebija pietiekami ātru un kvalitatīvu metožu šāda veida aprēķinu veikšanai. Tad pats Lukjanovs ķeras pie sev uzdotās problēmas risinājuma. Lai to izdarītu, viņš vēršas pie izcilu pēdējo gadu zinātnieku darbiem: akadēmiķi A. N. Krilovs - integratora radītājs parasto 4. kārtas diferenciālvienādojumu risināšanai., N. N. Pavlovskis, hidraulikas speciālists un M. V. siltumtehnika. Paspējis pareizi sintezēt savu priekšgājēju individuālās idejas, Lukjanovs beidzot atrod iespējamo mehānismu šīs sarežģītās problēmas risināšanai.

Tikai 1936. gadā zinātniekam izdevās samontēt ierīci, kas vēsturē iegājusi kā "Lukjanova hidrauliskais integrators". Faktiski šis izgudrojums ir pasaulē pirmā skaitļošanas mašīna daļēju diferenciālvienādojumu risināšanai. Bet integratore ir pārsteigta ne tik daudz par šo pārākumu, bet gan ar to, ka viņa veic visus matemātiskos aprēķinus ar … ūdens plūsmas palīdzību.

Kopumā tika izstrādāti trīs šo mašīnu modeļi, no kuriem katrs tika pielāgots attiecīgi viendimensiju, divdimensiju un trīsdimensiju problēmu risināšanai. Pamazām Lukjanova integrators ieguva popularitāti un sāka piegādāt ne tikai Savienības republikām, bet arī Varšavas pakta valstīm - Čehoslovākiju, Poliju, Bulgāriju un pat Ķīnu.

Ierīce ir izrādījusies ne tikai efektīva, bet arī viegli lietojama un salīdzinoši lēta ražošanā. Tāpēc Lukjanova integratori tika izmantoti diezgan plaši - raktuvju būvniecībā, ģeoloģijā, celtniecības siltumfizikā, metalurģijā un raķetniecībā. Jo īpaši viņi izmantoja viņu palīdzību, veicot zinātniskus pētījumus apmetnē "Mirny", veicot aprēķinus Karakuma kanāla un Baikāla-Amūras maģistrāles projektēšanas laikā.

Pat datori, kas parādījās pēc kāda laika, ne tuvu nevarēja uzreiz izspiest hidraulisko integratoru. Pirmā un otrā padomju datoru paaudze efektivitātes ziņā bija zemāka par Lukjanova izgudrojumiem, jo tiem bija mazs atmiņas apjoms un tie izcēlās ar zemu veiktspēju, ierobežotu perifērijas iekārtu komplektu un slikti attīstītu programmatūru. Tikai 80. gadu sākumā integratori sāka justies neērti par jaunās paaudzes datoriem, kuriem ir mazāki izmēri, lielāka atmiņa un liela veiktspēja.