Miks lõi Lukjanov NSV Liidus veepealse hüdraulilise integraatori?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 16:03

Juba ammu on teada, et nõukogude teadus oli täis mitte ainult tarku inimesi, vaid ka loomeinimesi. See suundumus pole säästnud info- ja andmetehnoloogia valdkonna arendajaid. Muidugi pole selles midagi erakordset, et just NSV Liidus leiutati maailma esimene seade, mis lahendas osadiferentsiaalvõrrandeid. Selle avastuse juures on silmatorkav veel üks asi: kõik arvutustoimingud selles masinas viidi läbi … vee abil.

Sellise muljetavaldava leiutise ajalugu ulatub kaugetesse 1920. aastatesse, mil noor spetsialist, ehitusteaduskonna lõpetanud Vladimir Lukjanov, suunati suuremahulise ehitusprojekti juurde - Troitsk-Orski ja Kartaly ehitusele. Magnitnaja raudteerööpad (täna - Magnitogorsk). Seal seisis ta silmitsi aeglase ja ebapiisava töökvaliteedi probleemiga: ehitajad said tööriistadeks vaid labidad, kirkad ja kärud, see tähendab, et tõsiseltvõetavat tehnikat ei antud. Lisaks tehti kõik betoonitööd eranditult suvel, kuid see ei päästnud pragude korrapärasest ilmnemisest.

Otsides lahendust betooni pragude probleemile, esitas Lukjanov oletuse, et nende päritolu on seotud müüritise temperatuurirežiimiga. Teadlaskond reageeris sellele hüpoteesile entusiastlikult, kuid see ei peatanud noort teadlast. Peagi mõistis ta, et soojusvoogude jaotus arvutatakse temperatuuri ja betooni omaduste keerukate seoste abil, mis aja jooksul muutuvad. Neid seoseid väljendatakse omakorda nn osadiferentsiaalvõrranditena.

Alles nende otsingute ajal, 1920. aastate lõpus, puudusid piisavalt kiired ja kvaliteetsed meetodid sedalaadi arvutuste tegemiseks. Seejärel asub Lukjanov ise lahendama endale püstitatud probleemi. Selleks pöördub ta viimaste aastate väljapaistvate teadlaste tööde poole: akadeemikud A. N. Krylov - IV järgu tavaliste diferentsiaalvõrrandite lahendamise integraatori looja, hüdraulika spetsialist N. N. Pavlovsky ja soojustehnika M. V.. Olles suutnud oma eelkäijate individuaalsed ideed õigesti sünteesida, leiab Lukjanov lõpuks võimaliku mehhanismi selle keerulise probleemi lahendamiseks.

Alles 1936. aastal õnnestus teadlasel kokku panna seade, mis läks ajalukku "Lukjanovi hüdraulikaintegraatorina". Tegelikult on see leiutis maailma esimene osadiferentsiaalvõrrandite lahendamiseks mõeldud arvutusmasin. Kuid integraatorile ei avalda muljet mitte niivõrd see paremus, vaid see, et ta teeb kõik matemaatilised arvutused … veevoolu abil.

Kokku projekteeriti nendest masinatest kolm mudelit, millest igaüks oli kohandatud vastavalt ühe-, kahe- ja kolmemõõtmeliste probleemide lahendamiseks. Järk-järgult kogus Lukjanovi integraator populaarsust ja seda hakati tarnima mitte ainult liiduvabariikidele, vaid ka Varssavi pakti riikidele - Tšehhoslovakkiale, Poolale, Bulgaariale ja isegi Hiinale.

Seade on osutunud mitte ainult tõhusaks, vaid ka hõlpsasti kasutatavaks ja suhteliselt odavaks valmistada. Seetõttu kasutati Lukjanovi integraatoreid üsna laialdaselt – kaevanduste ehituses, geoloogias, ehitussoojusfüüsikas, metallurgias ja raketitööstuses. Eelkõige kasutasid nad nende abi teaduslike uuringute käigus Mirny asulas, Karakumi kanali ja Baikal-Amuuri magistraalliini projekteerimisel tehtud arvutusi.

Isegi mõne aja pärast ilmunud arvutid ei suutnud kaugeltki kohe hüdraulilist integraatorit välja lükata. Nõukogude arvutite esimene ja teine põlvkond jäid tõhususe poolest alla Lukjanovi leiutistele, kuna neil oli väike mälumaht ja neid eristasid madal jõudlus, piiratud välisseadmete komplekt ja halvasti arenenud tarkvara. Alles 1980. aastate alguses hakkasid integraatorid tundma piinlikkust uue põlvkonna arvutite pärast, millel on väiksemad mõõtmed, rohkem mälu ja kiire jõudlus.