Las primeras computadoras fueron máquinas mecánicas construidas con engranajes y palancas.
Partes o componentes de estos podrían moverse y conectarse de una manera que simulara la relación entre diferentes variables en una ecuación matemática. Moviendo una marcha o tirando de una palanca, estas variables podían cambiarse y los resultados de tales acciones podían verse en otro conjunto de marchas, cuyas nuevas posiciones daban la respuesta que el operador buscaba.
Pero en 1936, el ingeniero ruso Vladimir Lukyanov construyó una computadora mecánica que usaba agua en lugar de engranajes y palancas para los cálculos.
Lukyanov fue uno de los ingenieros que trabajó en la construcción de los ferrocarriles Troitsk-Orsk y Kartaly-Magnitnaya a fines de la década de 1920. Para garantizar la calidad y durabilidad de las estructuras de hormigón armado, los ingenieros vertieron hormigón solo en verano.
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A pesar de esto, todavía aparecían grietas en el hormigón cuando las temperaturas descendían por debajo del punto de congelación en invierno. Lukyanov sugirió que esto se puede evitar si se realiza un análisis exhaustivo del cambio de temperatura de la masa de hormigón, dependiendo de la composición del hormigón, el cemento utilizado, la tecnología de trabajo y las condiciones externas.
Lukyanov comenzó a estudiar el régimen de temperatura en la mampostería de hormigón, pero los métodos de cálculo existentes no podían proporcionar una solución rápida y precisa a las complejas ecuaciones diferenciales relacionadas con el régimen de temperatura.
En su búsqueda de un nuevo enfoque para resolver el problema, Lukyanov descubrió que el flujo de agua es en muchos aspectos similar en sus leyes a la distribución del calor. Llegó a la conclusión de que al construir una computadora donde el componente principal es el agua, será posible recrear un proceso térmico invisible.
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En 1936, Lukyanov construyó el primer modelo de su "integrador de agua" en el Instituto de Comunicaciones y Construcción (ahora el Instituto Central de Investigación de Construcción de Transporte, o TsNIIS). En ese momento, era la única computadora que podía resolver ecuaciones diferenciales parciales.
El integrador de agua de Lukyanov se veía impresionante. Era del tamaño de un armario y constaba de varias tuberías y bombas interconectadas. El nivel del agua en las distintas cámaras era números almacenados y los caudales entre ellos eran operaciones matemáticas. El resultado se mostró como un diagrama.
Los primeros modelos de integradores de agua estaban hechos de hierro para techos, láminas de metal y tubos de vidrio y se usaban solo para cálculos en el campo de la tecnología de calefacción. Los modelos mejorados pudieron resolver problemas más complejos, lo que expandió significativamente su aplicación.
En la década de 1950, se construyó un integrador, partes del cual se podían quitar y combinar de diferentes formas dependiendo de la naturaleza y complejidad del problema que se estaba resolviendo. El uso de un integrador de agua se generalizó tanto que la máquina comenzó a producirse en masa para su uso en laboratorios e instituciones educativas en toda la Unión Soviética. Fue ampliamente utilizado para resolver problemas de construcción en las arenas de Asia Central y el permafrost, para estudiar el régimen de temperatura de la capa de hielo antártica, en cohetes, etc.
El integrador de agua Lukyanov, por extraño que parezca, siguió siendo relevante durante mucho tiempo, incluso después de la invención de las computadoras electrónicas. No fue hasta la década de 1980, con el desarrollo de computadoras digitales pequeñas y de alta velocidad, que las capacidades de un integrador de agua comenzaron a parecer obsoletas.
Actualmente, solo hay dos integradores de agua de Lukyanov; se conservan en el Museo Politécnico de Moscú.
