První počítače byly mechanické stroje postavené pomocí ozubených kol a pák.
Jejich části nebo součásti by se mohly pohybovat a spojovat způsobem, který simuluje vztah mezi různými proměnnými v matematické rovnici. Posunutím rychlostního stupně nebo zatažením za páku lze tyto proměnné změnit a výsledky takových akcí lze vidět v jiné sadě rychlostních stupňů, jejichž nové polohy daly odpověď, kterou operátor hledal.
V roce 1936 však ruský inženýr Vladimir Lukyanov postavil mechanický počítač, který pro výpočet používal vodu místo převodů a pák.
Lukyanov byl jedním z techniků, kteří na konci 20. let pracovali na stavbě železnic Troitsk-Orsk a Kartaly-Magnitnaya. Aby byla zajištěna kvalita a trvanlivost železobetonových konstrukcí, inženýři nalili beton pouze v létě.
Přesto se praskliny stále objevovaly v betonu, když teploty v zimě klesly pod bod mrazu. Lukyanov navrhl, že tomu lze zabránit, pokud se provede důkladná analýza změny teploty betonové hmoty v závislosti na složení betonu, použitém cementu, technologii práce a vnějších podmínkách.
Lukyanov začal studovat teplotní režim v konkrétním zdivu, ale stávající metody výpočtu nemohly poskytnout rychlé a přesné řešení složitých diferenciálních rovnic souvisejících s teplotním režimem.
Při hledání nového přístupu k řešení problému Lukyanov zjistil, že tok vody je ve svých zákonech v mnoha ohledech podobný distribuci tepla. Dospěl k závěru, že postavením počítače, kde hlavní složkou je voda, bude možné obnovit neviditelný tepelný proces.
Propagační video:
V roce 1936 postavil Lukyanov první model svého „integrátora vody“na Ústavu komunikací a stavebnictví (nyní Ústřední výzkumný ústav dopravní stavby nebo TsNIIS). Tehdy to byl jediný počítač, který dokázal vyřešit parciální diferenciální rovnice.
Lukyanovův vodní integrátor vypadal působivě. Byla to velikost skříně a skládala se z několika propojených potrubí a čerpadel. Hladina vody v různých komorách byla uložená čísla a průtoky mezi nimi byly matematické operace. Výsledek byl zobrazen jako diagram.
První modely vodního integrátoru byly vyrobeny ze střešních železných, plechových a skleněných trubek a byly použity pouze pro výpočty v oblasti technologie vytápění. Vylepšené modely dokázaly řešit složitější problémy, což významně rozšířilo jejich aplikaci.
V padesátých letech byl postaven integrátor, jehož části mohly být odstraněny a kombinovány různými způsoby v závislosti na povaze a složitosti řešeného problému. Použití integrátoru vody se stalo tak rozšířeným, že stroj začal být hromadně vyráběn pro použití v laboratořích a vzdělávacích institucích po celém Sovětském svazu. To bylo široce používáno v řešení stavebních problémů v pískech střední Asie a permafrostu, ke studiu teplotního režimu antarktického ledového příkrovu, v raketě atd.
Vodní integrátor Lukyanov, kupodivu, zůstal relevantní po dlouhou dobu i po vynálezu elektronických počítačů. Až v 80. letech 20. století s vývojem malých a vysokorychlostních digitálních počítačů začaly schopnosti integrátora vody vypadat zastaralé.
V současné době existují pouze dva integrátory vody Lukyanov; jsou uloženy v polytechnickém muzeu v Moskvě.