Pierwsze komputery były maszynami mechanicznymi zbudowanymi przy użyciu przekładni i dźwigni.
Ich części lub komponenty można przesuwać i łączyć w sposób symulujący zależność między różnymi zmiennymi w równaniu matematycznym. Przesuwając bieg lub pociągając za dźwignię, zmienne te można było zmieniać, a rezultaty tych działań można było zobaczyć na innym zestawie biegów, których nowe położenia dały odpowiedź, której szukał operator.
Ale w 1936 roku rosyjski inżynier Władimir Łukjanow zbudował komputer mechaniczny, który zamiast biegów i dźwigni do obliczeń używał wody.
Łukjanow był jednym z inżynierów, którzy pracowali przy budowie linii kolejowych Troitsk-Orsk i Kartaly-Magnitnaya pod koniec lat dwudziestych. Aby zapewnić jakość i trwałość konstrukcji żelbetowych, inżynierowie wylewali beton tylko latem.
Mimo to pęknięcia nadal pojawiały się w betonie, gdy zimą temperatura spadała poniżej zera. Łukjanow zasugerował, że można tego uniknąć, przeprowadzając dokładną analizę zmian temperatury masy betonowej w zależności od składu betonu, użytego cementu, technologii pracy i warunków zewnętrznych.
Łukjanow zaczął badać reżim temperaturowy w murze betonowym, ale istniejące metody obliczeniowe nie były w stanie zapewnić szybkiego i dokładnego rozwiązania złożonych równań różniczkowych związanych z reżimem temperatury.
Poszukując nowego podejścia do rozwiązania problemu, Łukjanow odkrył, że przepływ wody jest pod wieloma względami podobny w swoich prawach do dystrybucji ciepła. Doszedł do wniosku, że budując komputer, w którym głównym składnikiem jest woda, możliwe będzie odtworzenie niewidzialnego procesu termicznego.
Film promocyjny:
W 1936 roku Łukjanow zbudował pierwszy model swojego „integratora wody” w Instytucie Łączności i Budownictwa (obecnie Centralny Instytut Badawczy Budowy Transportu, czyli TsNIIS). W tamtym czasie był to jedyny komputer, który potrafił rozwiązywać równania różniczkowe cząstkowe.
Integrator wody Łukjanowa wyglądał imponująco. Miał rozmiar szafy i składał się z kilku połączonych ze sobą rur i pomp. Poziom wody w różnych komorach był zapisywany liczbowo, a natężenia przepływu między nimi wynikały z operacji matematycznych. Wynik został wyświetlony w postaci diagramu.
Pierwsze modele integratorów wody wykonane były z blachy dachowej, rur stalowych i szklanych i były wykorzystywane wyłącznie do obliczeń z zakresu techniki grzewczej. Ulepszone modele były w stanie rozwiązać bardziej złożone problemy, co znacznie rozszerzyło ich zastosowanie.
W latach pięćdziesiątych zbudowano integrator, którego części można było usuwać i łączyć na różne sposoby, w zależności od charakteru i złożoności rozwiązywanego problemu. Zastosowanie integratora wody stało się tak powszechne, że maszynę zaczęto masowo produkować do użytku w laboratoriach i instytucjach edukacyjnych w całym Związku Radzieckim. Był szeroko stosowany w rozwiązywaniu problemów konstrukcyjnych w piaskach Azji Środkowej i wiecznej zmarzlinie, do badania reżimu temperaturowego pokrywy lodowej Antarktydy, w badaniach rakietowych i tak dalej.
Co dziwne, integrator wody Lukyanov pozostawał aktualny przez długi czas, nawet po wynalezieniu komputerów elektronicznych. Dopiero w latach 80. XX wieku, wraz z rozwojem małych i szybkich komputerów cyfrowych, możliwości integratora wody zaczęły wyglądać na przestarzałe.
Obecnie jest tylko dwóch integratorów wody Łukjanowa; są przechowywane w Muzeum Politechnicznym w Moskwie.