Esimesed arvutid olid käikude ja kangide abil ehitatud mehaanilised masinad.
Nende osi või komponente saab teisaldada ja ühendada viisil, mis jäljendas matemaatilises võrrandis erinevate muutujate vahelist suhet. Käiku liigutades või kangi tõmmates saab neid muutujaid muuta ja selliste toimingute tulemusi näha teises käikude komplektis, mille uued positsioonid andsid vastuse, mida operaator otsis.
Kuid Vene insener Vladimir Lukyanov ehitas 1936. aastal mehaanilise arvuti, mis kasutas hammasrataste ja kangide asemel arvutuste jaoks vett.
Lukjanov oli üks inseneridest, kes töötas 1920. aastate lõpus Troitski-Orski ja Kartaly-Magnitnaja raudtee ehitamisel. Raudbetoonkonstruktsioonide kvaliteedi ja vastupidavuse tagamiseks valasid insenerid betooni ainult suvel.
Sellest hoolimata ilmnesid betoonis praod, kui temperatuur langes talvel alla külmumise. Lukjanov soovitas seda vältida, kui viiakse läbi põhjalik betoonimassi temperatuurimuutuse analüüs, sõltuvalt betooni koostisest, kasutatavast tsemendist, töö tehnoloogiast ja välistest tingimustest.
Lukjanov asus uurima temperatuurirežiimi betoonmüüris, kuid olemasolevad arvutusmeetodid ei suutnud pakkuda kiiret ja täpset lahendust temperatuurirežiimiga seotud keerukatele diferentsiaalvõrranditele.
Uue lähenemisviisi otsimisel probleemi lahendamiseks avastas Lukyanov, et vee voog sarnaneb oma seadustes paljuski soojuse jaotumisega. Ta jõudis järeldusele, et ehitades arvuti, kus põhikomponent on vesi, on võimalik nähtamatu termiline protsess taasluua.
Reklaamvideo:
1936. aastal ehitas Lukyanov oma "veeintegraatori" esimese mudeli Raudteede ja Ehituse Instituudis (nüüdne Transpordi Ehituse Tsentraalne Teadusuuringute Instituut ehk TsNIIS). Sel ajal oli see ainus arvuti, mis suutis osalised diferentsiaalvõrrandid lahendada.
Lukjanovi veeintegraator nägi muljetavaldav. See oli kapi suurune ja koosnes mitmest omavahel ühendatud torust ja pumbast. Veetase erinevates kambrites oli salvestatud numbritega ja nendevahelised voolukiirused olid matemaatilised toimingud. Tulemus kuvati diagrammina.
Esimesed veeintegraatorimudelid olid valmistatud katusekattest raud-, lehtmetalli- ja klaastorudest ning neid kasutati ainult küttetehnoloogia arvutustes. Parandatud mudelid suutsid lahendada keerukamaid probleeme, mis laiendas nende rakendamist märkimisväärselt.
1950. aastatel ehitati integraator, mille osi sai sõltuvalt lahendatava probleemi iseloomust ja keerukusest eemaldada ja ühendada erineval viisil. Veeintegraatori kasutamine sai nii laialt levinud, et masinat hakati masstootmiseks kasutama kogu Nõukogude Liidus laborites ja haridusasutustes. Seda kasutati laialdaselt Kesk-Aasia liivade ja igikeltsa liivade ehitusprobleemide lahendamisel, Antarktika jäälehe temperatuurirežiimi uurimisel, raketis jne.
Veeintegraator Lukyanov, kummalisel kombel, püsis pikka aega aktuaalne, isegi pärast elektrooniliste arvutite leiutamist. Alles 1980. aastatel hakkasid veeintegraatori võimalused vananenud koos väikeste ja kiirete digitaalarvutite arendamisega.
Praegu on Lukjanovi veeintegraatoreid ainult kaks; neid hoitakse Moskvas polütehnilises muuseumis.
