De første computere var mekaniske maskiner bygget ved hjælp af gear og håndtag.
Dele eller komponenter af disse kunne flyttes og forbindes på en måde, der simulerede forholdet mellem forskellige variabler i en matematisk ligning. Ved at flytte et gear eller trække i en håndtag kunne disse variabler ændres, og resultaterne af sådanne handlinger kunne ses i et andet sæt gear, hvis nye positioner gav det svar, som operatøren ledte efter.
Men i 1936 byggede den russiske ingeniør Vladimir Lukyanov en mekanisk computer, der brugte vand i stedet for gear og håndtag til beregninger.
Lukyanov var en af ingeniørerne, der arbejdede med opførelsen af jernbanerne Troitsk-Orsk og Kartaly-Magnitnaya i slutningen af 1920'erne. For at sikre kvaliteten og holdbarheden af armerede betonkonstruktioner hældte ingeniørerne kun beton om sommeren.
På trods af dette optrådte der stadig revner i beton, når temperaturerne faldt til under frysepunktet om vinteren. Lukyanov foreslog, at dette kunne undgås, hvis der foretages en grundig analyse af temperaturændringen i betonmassen afhængigt af sammensætningen af betonen, den anvendte cement, arbejdsteknologien og eksterne forhold.
Lukyanov begyndte at studere temperaturregimet i konkret murværk, men de eksisterende beregningsmetoder kunne ikke give en hurtig og nøjagtig løsning på komplekse differentialligninger i relation til temperaturregimet.
I sin søgning efter en ny tilgang til løsning af problemet opdagede Lukyanov, at strømmen af vand på mange måder svarer til dets lovgivning i form af varme. Han kom til den konklusion, at det ved at bygge en computer, hvor hovedkomponenten er vand, vil være muligt at genskabe en usynlig termisk proces.
Salgsfremmende video:
I 1936 byggede Lukyanov den første model af sin "vandintegrator" ved Institut for Jernbaner og Byggeri (nu Central Scientific Research Institute of Transport Construction, eller TsNIIS). På det tidspunkt var det den eneste computer, der kunne løse partielle differentialligninger.
Lukyanovs vandintegrator så imponerende ud. Det var på størrelse med et skab og bestod af flere rør og pumper, der var forbundet med hinanden. Vandstanden i de forskellige kamre blev lagret antal, og strømningshastighederne mellem dem var matematiske operationer. Resultatet blev vist som et diagram.
De første modeller af vandintegratoren var lavet af tagjern, metalplader og glasrør og blev kun brugt til beregninger inden for opvarmningsteknik. De forbedrede modeller var i stand til at løse mere komplekse problemer, hvilket betydeligt udvidede deres anvendelse.
I 1950'erne blev der bygget en integrator, hvor dele kunne fjernes og kombineres på forskellige måder afhængigt af arten og kompleksiteten af problemet, der blev løst. Brugen af en vandintegrator blev så udbredt, at maskinen begyndte at blive masseproduceret til brug i laboratorier og uddannelsesinstitutioner i hele Sovjetunionen. Det blev udbredt brugt til at løse konstruktionsproblemer i sandene i Centralasien og permafrosten, til undersøgelse af temperaturen på den antarktiske isplade, i raketry og så videre.
Vandintegrator Lukyanov, mærkeligt nok, forblev relevant i lang tid, selv efter opfindelsen af elektroniske computere. Først i 1980'erne med udviklingen af små og højhastigheds-digitale computere begyndte en vandintegrators muligheder at se forældede ud.
I øjeblikket er der kun to Lukyanov-vandintegratorer; de opbevares i det polytekniske museum i Moskva.