О личной жизни нашего героя пишут немного, лишь то, что в 1902 году он родился в Москве в семье страхового агента, закончил Институт путей сообщения, имел троих сыновей и умер в 1980 году в СССР.
Между тем его имя занесено во все мировые справочники по истории вычислительной техники.
Вот что пишет Дорон Суэйд в книге «История вычислительной техники: очень краткое введение» (Оксфордский университет, 2022 г.)
«В каждом обществе есть свои легендарные персонажи, главные герои, пионеры, изобретатели, инженеры, математики. Их имена уважительно и даже благоговейно помнят, как часть национальной культуры: Говард Эйкен, Джон фон Нейман, Проспер Эккерт, Джон Мочли, Герман Голдстайн, Джон Атанасов, Грейс Хоппер в США, Чарльз Бэббидж, Ада Лайвлейс, Томми Флауэрс, Фредди Уильямс, Морис Уилск в Великобритании. Сергей Лебедев, Андрей Ершов, Владимир Мельников, Владимир Лукьянов на постсоветском пространстве».
Сегодня мы говорим о Владимире Сергеевиче Лукьянове, который изобрел компьютер, работавший на воде — гидравлический интегратор.
Гидравлический интегратор Лукьянова вошел в историю как первая в мире вычислительная машина для решения дифференциальных уравнений в частных производных, на протяжении полувека ставшая единственным средством вычислений, связанных с широким кругом задач математической физики.
Трещины в бетоне — двигатель прогресса
История появления водяного компьютера примечательна. Инженер путей сообщения Лукьянов строил на Урале железные дороги Троицк – Орск и Карталы – Магнитная (ныне Магнитогорск). Начав работу с должности младшего инженера технического отдела, он вскоре становится начальником дистанции пути и занимается организацией строительных работ.
Чтобы обеспечить качество и долговечность железобетонных конструкций, бетон на стройке заливали только летом. Но когда зимой температура опускалась ниже нуля, в бетоне появлялись трещины.
Лукьянов предположил, что этого можно избежать, если провести тщательный анализ изменения температуры бетонной массы в зависимости от состава бетона, используемого цемента, технологии проведения работ и внешних условий.
В поисках решения проблемы Лукьянов обращается к трудам выдающихся математиков и инженеров, академиков А. Н. Крылова, Н. Н. Павловского и М. В. Кирпичева.
Обобщив идеи своих предшественников, в 1934 году он предложил принципиально новый способ механизации расчетов неустановившихся процессов — метод гидравлических аналогий.
В 1936 году Лукьянов построил первую модель своего «водного интегратора» в Институте путей сообщения и строительства (ныне Центральный научно-исследовательский институт транспортного строительства, или ЦНИИС). В то время это был единственный компьютер, который мог решать дифференциальные уравнения в частных производных.
В 1938 году Владимир Лукьянов стал руководителем первой в СССР лаборатория гидравлических аналогий, и оставался им на протяжении сорока лет.
Водяной компьютер пошел в массы
В 1949 году постановлением Совета Министров СССР в Москве создан институт "НИИСЧЕТМАШ", которому были поручены отбор и подготовка к серийному производству новых образцов вычислительной техники. Одной из первых таких машин стал гидроинтегратор.
За шесть лет в институте была разработана новая его конструкция из стандартных унифицированных блоков. Серийный выпуск под маркой ИГЛ (интегратор гидравлический системы Лукьянова). поручили Рязанскому заводу счетно-аналитических машин.
Интеграторы экспортировались в Чехословакию, Польшу, Болгарию и Китай.
В нашей стране с их помощью провели научные исследования в поселке "Мирный" (поселение при месторождении алмазов — кимберлитовой алмазоносной трубки «Мир», ныне город Мирный), расчеты проекта Каракумского канала и Байкало-Амурской магистрали. Гидроинтеграторы успешно использовались в шахтостроении, геологии, строительной теплофизике, металлургии, ракетостроении и во многих других областях.
Особенно помог метод гидравлических аналогий при изготовлении железобетонных блоков первой в мире гидроэлектростанции из сборного железобетона - Саратовской ГЭС им. Ленинского комсомола(1956-1970). Тогда нужно было разработать технологию изготовления трех тысяч блоков весом до 200 тонн. Они должны были быстро вызревать без трещин на поточной линии во все времена года и сразу устанавливаться на место. Сложнейшие расчеты температурного режима с учетом непрерывного изменения свойств твердеющего бетона и условий электропрогрева произвели своевременно и в нужном объеме только благодаря гидроинтеграторам Лукьянова. Теоретические расчеты в сочетании с испытаниями на опытном полигоне и на производстве позволили отработать технологию изготовления блоков безукоризненного качества.
Долгожитель от прогресса
Появившиеся в начале 50-х годов первые цифровые электронно-вычислительные машины (ЦЭВМ) не смогли составить конкуренции водяному компьютеру. Основные преимущества гидроинтегратора — наглядность процесса расчета, простота конструкции и программирования. ЭВМ первого и второго поколений были дороги, имели невысокую производительность, малый объем памяти, ограниченный набор периферийного оборудования, слабо развитое программное обеспечение, требовали квалифицированного обслуживания.
Многие задачи, в частности, по мерзлотоведению, по-прежнему легко и быстро решались на гидроинтеграторе, а на ЭВМ — с большими сложностями.
В середине 1970-х годов гидравлические интеграторы применялись в 115 производственных, научных и учебных организациях, расположенных в 40 городах нашей страны. Только в начале 80-х годов появились малогабаритные, дешевые, с большим быстродействием и объемом памяти цифровые ЭВМ, догнавшие возможности гидроинтегратора.
Долгожитель ушел на покой.
В настоящее время существуют два водных интегратора Лукьянова, они хранятся в Политехническом музее в Москве.
Читайте о выдающихся российских инженерах и их работе с водой в материалах:
Гениальный гидротехник, добывавший золото Империи. Козьма Дмитриевич Фролов
Защитил города от пожаров и внедрил фильтрование и озонирование. Николай Петрович Зимин
Кто научил водоканалы держать удар … гидродинамический. Николай Егорович Жуковский
Открытия Ломоносова в области гидрологии получили развитие лишь в конце ХХ века
С надеждой на возрождение инженерной профессии. О Владимире Григорьевиче Шухове
