Технический форум
Вернуться   Технический форум > Общение по интересам > Новости технологий


Ответ
 
Опции темы Опции просмотра
Старый 12.03.2017, 10:56   #1 (permalink)
Валерий
Member
 
Аватар для Валерий
 
Регистрация: 11.04.2007
Адрес: Санкт-Петербург
Сообщений: 40,397
Записей в дневнике: 73
Сказал(а) спасибо: 886
Поблагодарили 2,792 раз(а) в 431 сообщениях
Репутация: 186066
По умолчанию Шедевр советской инженерии - компьютер на воде

0_209027_81e0d4a0_orig.jpg

Буквально только сейчас узнал о совершенно потрясающем устройстве – водяном компьютере. Гидравлический интегратор Лукьянова - первая в мире вычислительная машина для решения дифференциальных уравнений в частных производных - на протяжении полувека был единственным средством вычислений, связанных с широким кругом задач математической физики.
В 1936 году он создал вычислительную машину, все математические операции в которой выполняла текущая вода. Слышали ли вы о таком?

1088621_original.jpg

Первый гидроинтегратор ИГ-1 был предназначен для решения наиболее простых – одномерных задач. В 1941 году сконструирован двухмерный гидравлический интегратор в виде отдельных секций. В последствии интегратор был модифицирован для решения трехмерных задач.
После организации серийного производства интеграторы стали экспортироваться за границу: в Чехословакию, Польшу, Болгарию и Китай. Но самое большое распространение они получили в нашей стране. С их помощью провели научные исследования в поселке "Мирный", расчеты проекта Каракумского канала и Байкало-Амурской магистрали. Гидроинтеграторы успешно использовались в шахтостроении, геологии, строительной теплофизике, металлургии, ракетостроении и во многих других областях.
Появившиеся в начале 50-х годов первые цифровые электронно-вычислительные машины (ЦЭВМ) не могли составить конкуренции "водяной" машине. 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. В частности, задачи мерзлотоведения 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, полностью перекрывающие возможности гидроинтегратора.

0_20902a_c52b77a4_orig.jpg

И еще немного для тех, кому интересны подробности.
Создание гидроинтегратора продиктовано сложной инженерной задачей, с которой молодой специалист В. Лукьянов столкнулся в первый же год работы.
После окончания Московского института инженеров путей сообщения (МИИТ) Лукьянов был направлен на постройку железных дорог Троицк-Орск и Карталы-Магнитная (ныне Магнитогорск).
В 20-30-е годы строительство железных дорог велось медленно. Основными рабочими инструментами были лопата, кирка и тачка, а земляные работы и бетонирование производились только летом. Но качество работ все равно оставалось невысоким, появлялись трещины - бич железобетонных конструкций.
Лукьянов заинтересовался причинами образования трещин в бетоне. Его предположение об их температурном происхождении сталкивается со скептическим отношением специалистов. Молодой инженер начинает исследования температурных режимов в бетонных кладках в зависимости от состава бетона, используемого цемента, технологии проведения работ и внешних условий. Распределение тепловых потоков описывается сложными соотношениями между температурой и меняющимися со временем свойствами бетона. Эти соотношения выражаются так называемыми уравнениями в частных производных. Однако существовавшие в то время (1928 год) методы расчетов не смогли дать быстрого и точного их решения.
В поисках путей решения проблемы Лукьянов обращается к трудам математиков и инженеров. Верное направление он находит в трудах выдающихся российских ученых - академиков А. Н. Крылова, Н. Н. Павловского и М. В. Кирпичева.
Инженер-кораблестроитель, механик, физик и математик академик Алексей Николаевич Крылов (1863-1945) в конце 1910 года построил уникальную механическую аналоговую вычислительную машину - дифференциальный интегратор для решения обыкновенных дифференциальных уравнений 4-го порядка.
Академик Николай Николаевич Павловский (1884-1937) занимался вопросами гидравлики. В 1918 году доказал возможность замены одного физического процесса другим, если они описываются одним и тем же уравнением (принцип аналогии при моделировании).

1088478_original.jpg

Академик Михаил Викторович Кирпичев (1879-1955) - специалист в области теплотехники, разработал теорию моделирования процессов в промышленных установках - метод локального теплового моделирования. Метод позволял в лабораторных условиях воспроизводить явления, наблюдаемые на больших промышленных объектах.
Лукьянов сумел обобщить идеи великих ученых: модель - вот высшая степень наглядности математической истины. Проведя исследования и убедившись, что законы течения воды и распространения тепла во многом сходны, он сделал вывод - вода может выступать в роли модели теплового процесса. В 1934 году Лукьянов предложил принципиально новый способ механизации расчетов неустановившихся процессов - метод гидравлических аналогий и спустя год создал тепловую гидромодель для демонстрации метода. Это примитивное устройство, сделанное из кровельного железа, жести и стеклянных трубок, успешно разрешило задачу исследования температурных режимов бетона.
Главным его узлом стали вертикальные основные сосуды определенной емкости, соединенные между собой трубками с изменяемыми гидравлическими сопротивлениями и подключенные к подвижным сосудам. Поднимая и опуская их, меняли напор воды в основных сосудах. Пуск или остановка процесса расчета производились кранами с общим управлением.
В 1936 году заработала первая в мире вычислительная машина для решения уравнений в частных производных - гидравлический интегратор Лукьянова.

Для решения задачи на гидроинтеграторе необходимо было:

1) составить расчетную схему исследуемого процесса;

2) на основании этой схемы произвести соединение сосудов, определить и подобрать величины гидравлических сопротивлений трубок;

3) рассчитать начальные значения искомой величины;

4) начертить график изменения внешних условий моделируемого процесса.

0_209029_b1b972c9_orig.jpg

После этого задавали начальные значения: основные и подвижные сосуды при закрытых кранах наполняли водой до рассчитанных уровней и отмечали их на миллиметровой бумаге, прикрепленной за пьезометрами (измерительными трубками) - получалась своеобразная кривая. Затем все краны одновременно открывали, и исследователь менял высоту подвижных сосудов в соответствии с графиком изменения внешних условий моделируемого процесса. При этом напор воды в основных сосудах менялся по тому же закону, что и температура. Уровни жидкости в пьезометрах менялись, в нужные моменты времени краны закрывали, останавливая процесс, и на миллиметровой бумаге отмечали новые положения уровней. По этим отметкам строили график, который и был решением задачи.
Возможности гидроинтегратора оказались необычайно широки и перспективны. В 1938 году В. С. Лукьяновым была основана лаборатория гидравлических аналогий, которая вскоре превратилась в базовую организацию для внедрения метода в народное хозяйство страны. Руководителем этой лаборатории он оставался в течение сорока лет.
Главным условием широкого распространения метода гидравлической аналогии стало совершенствование гидроинтегратора. Создание конструкции, удобной в практическом применении, позволило решать задачи различных типов - одномерные, двухмерные и трехмерные. Например, течение воды в прямолинейных границах - одномерный поток. Двумерное движение наблюдается в районах крупных излучин рек, вблизи островов и полуостровов, а грунтовые воды растекаются в трех измерениях.
Первый гидроинтегратор ИГ-1 был предназначен для решения наиболее простых - одномерных - задач. В 1941 году сконструирован двухмерный гидравлический интегратор в виде отдельных секций.
В 1949 году постановлением Совета Министров СССР в Москве создан специальный институт "НИИСЧЕТМАШ", которому были получены отбор и подготовка к серийному производству новых образцов вычислительной техники. Одной из первых таких машин стал гидроинтегратор. За шесть лет в институте разработана новая его конструкция из стандартных унифицированных блоков, и на Рязанском заводе счетно-аналитических машин начался их серийный выпуск с заводской маркой ИГЛ (интегратор гидравлический системы Лукьянова). Ранее единичные гидравлические интеграторы строились на Московском заводе счетно-аналитических машин (САМ). В процессе производства секции были модифицированы для решения трехмерных задач.

0_20902b_446a36a5_orig.jpg

В 1951 году за создание семейства гидроинтеграторов В. С. Лукьянову присуждена Государственная премия.
После организации серийного производства интеграторы стали экспортироваться за границу: в Чехословакию, Польшу, Болгарию и Китай. Но самое большое распространение они получили в нашей стране. С их помощью провели научные исследования в поселке "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 наглядно проявилась эффективность метода гидравлических аналогий при изготовлении железобетонных блоков первой в мире гидроэлектростанции из сборного железобетона - Саратовской ГЭС им. Ленинского комсомола (1956-1970). Требовалось разработать технологию изготовления около трех тысяч огромных блоков весом до 200 тонн. Блоки должны были быстро вызревать без трещин на поточной линии во все времена года и сразу устанавливаться на место. Очень сложные 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.

0_209028_ecf9d0e4_orig.jpg

Появившиеся в начале 50-х годов первые цифровые электронно-вычислительные машины (ЦЭВМ) не могли составить конкуренции "водяной" машине. 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. В частности, задачи мерзлотоведения легко и быстро решались на гидроинтеграторе, а на ЭВМ - с большими сложностями. Более того, предварительное применение метода гидравлических аналогий помогало поставить задачу, подсказать путь программирования ЭВМ и даже проконтролировать ее во избежание грубых ошибок. 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, полностью перекрывающие возможности гидроинтегратора.
Два гидроинтегратора Лукьянова представлены в коллекции аналоговых машин Политехнического музея в Москве. Это редкие экспонаты, имеющие большую историческую ценность, памятники науки и техники. Оригинальные вычислительные устройства вызывают неизменный интерес посетителей и входят в число самых ценных экспонатов отдела вычислительной техники.

Источник: https://cont.ws/@orbritrebcoch/551591
__________________
Пингвин птица гордая, пока не пнёшь - не полетит.
Валерий вне форума   Ответить с цитированием
11 пользователя(ей) сказали cпасибо:
Abell (12.03.2017), Daniellos (12.03.2017), kot da-vintik (13.03.2017), ser69 (13.03.2017), Stayed (12.03.2017), Ваня (14.03.2017), кочевник (12.03.2017), Николай_С (12.03.2017), Счастье (12.03.2017), Технарь (12.03.2017), Ярило (13.03.2017)

Старый 12.03.2017, 10:56
Helpmaster
Member
 
Аватар для Helpmaster
 
Регистрация: 08.03.2016
Сообщений: 0

Давайте не будем торопить события и как можно лучше ознакомимся с проблемой

Шедевр!
Звезда советской эстрады Яак Йоала умер в четверг, 25 сентября, на 65-м году жизни
Нужен совет по советской акустике

Старый 12.03.2017, 11:39   #2 (permalink)
urfinjuss66
And hell followed him
 
Аватар для urfinjuss66
 
Регистрация: 27.04.2014
Адрес: Самара
Сообщений: 10,059
Сказал(а) спасибо: 49
Поблагодарили 77 раз(а) в 21 сообщениях
Репутация: 61333
По умолчанию

Интересно!!! Думаю, что от сюда растут ноги "бытового интегратора" - без поллитры не разберешься!
__________________
И настанет час Жатвы, и придет Мрачный Жнец, и соберет урожай, и отделит зерна от плевел...
urfinjuss66 вне форума   Ответить с цитированием
Старый 12.03.2017, 12:02   #3 (permalink)
Николай_С
Member
 
Аватар для Николай_С
 
Регистрация: 25.09.2012
Адрес: г.Дзержинск Нижегородской обл.
Сообщений: 21,066
Записей в дневнике: 7
Сказал(а) спасибо: 214
Поблагодарили 189 раз(а) в 59 сообщениях
Репутация: 77688
По умолчанию

А что такое "бытовой интегратор"?
ИМХО, это любой счетчик (электроэнергии, воды...), а в самогоноварении - поллитра.
Николай_С вне форума   Ответить с цитированием
Старый 12.03.2017, 12:02   #4 (permalink)
кочевник
Member
 
Аватар для кочевник
 
Регистрация: 06.02.2011
Сообщений: 14,455
Сказал(а) спасибо: 845
Поблагодарили 1,221 раз(а) в 191 сообщениях
Репутация: 109427
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от Валерий Посмотреть сообщение
все математические операции в которой выполняла текущая вода.
Клепсидра? Да не может быть! Интересно, а какова была скорость расчетов? Интересно что в описаниях сказано что агрегат был аналоговым, не цифровым, что вообще все затуманило...
кочевник вне форума   Ответить с цитированием
Старый 12.03.2017, 12:09   #5 (permalink)
Николай_С
Member
 
Аватар для Николай_С
 
Регистрация: 25.09.2012
Адрес: г.Дзержинск Нижегородской обл.
Сообщений: 21,066
Записей в дневнике: 7
Сказал(а) спасибо: 214
Поблагодарили 189 раз(а) в 59 сообщениях
Репутация: 77688
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от кочевник Посмотреть сообщение
Интересно, а какова была скорость расчетов?
Полагаю, процессы расчитывались в реальном времени. Ведь всё было построено на идентичности протекания. Но время в ту пору было не столь важным фактрором, как теперь.
Николай_С вне форума   Ответить с цитированием
Ads

Яндекс

Member
 
Регистрация: 31.10.2006
Сообщений: 40200
Записей в дневнике: 0
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили 0 раз(а) в 0 сообщениях
Репутация: 55070
Старый 12.03.2017, 13:12   #6 (permalink)
urfinjuss66
And hell followed him
 
Аватар для urfinjuss66
 
Регистрация: 27.04.2014
Адрес: Самара
Сообщений: 10,059
Сказал(а) спасибо: 49
Поблагодарили 77 раз(а) в 21 сообщениях
Репутация: 61333
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от Николай_С Посмотреть сообщение
А что такое "бытовой интегратор"?
Имелось ввиду, что есть некая сложная для решения задача, в быту интегралы, производные, да даже синусы с косинусами никто не применяет, все делается по типу - а что если за.бенить... Да, неее, лучше припи.дячить... Да, вы, чо? .уйнуть вот так и усе! И тут приходит на помощь "бытовой интегратор"-поллитра! И все решается в реальном времени, благодаря простому перетеканию жидкости из одного сосуда(путылки) в несколько других(стаканы)!
Нуу, еще по пятьдесят и начнем!
__________________
И настанет час Жатвы, и придет Мрачный Жнец, и соберет урожай, и отделит зерна от плевел...
urfinjuss66 вне форума   Ответить с цитированием
Старый 12.03.2017, 13:54   #7 (permalink)
Валерий
Member
 
Аватар для Валерий
 
Регистрация: 11.04.2007
Адрес: Санкт-Петербург
Сообщений: 40,397
Записей в дневнике: 73
Сказал(а) спасибо: 886
Поблагодарили 2,792 раз(а) в 431 сообщениях
Репутация: 186066
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от кочевник Посмотреть сообщение
Интересно, а какова была скорость расчетов?
Пол-литра в минуту.
__________________
Пингвин птица гордая, пока не пнёшь - не полетит.
Валерий вне форума   Ответить с цитированием
Старый 12.03.2017, 13:54   #8 (permalink)
Валерий
Member
 
Аватар для Валерий
 
Регистрация: 11.04.2007
Адрес: Санкт-Петербург
Сообщений: 40,397
Записей в дневнике: 73
Сказал(а) спасибо: 886
Поблагодарили 2,792 раз(а) в 431 сообщениях
Репутация: 186066
По умолчанию

А вот интересно Doom-2 на нём пойдёт?
__________________
Пингвин птица гордая, пока не пнёшь - не полетит.
Валерий вне форума   Ответить с цитированием
Старый 12.03.2017, 14:15   #9 (permalink)
AlexZir
support
 
Аватар для AlexZir
 
Регистрация: 19.08.2007
Адрес: Зея
Сообщений: 14,410
Записей в дневнике: 56
Сказал(а) спасибо: 123
Поблагодарили 149 раз(а) в 61 сообщениях
Репутация: 59583
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от Валерий Посмотреть сообщение
А вот интересно Doom-2 на нём пойдёт?
Проверяли года четыре тому назад на нонейме, не смогли запустить из-за отсутствия драйверов на видеокарту.
AlexZir вне форума   Ответить с цитированием
Старый 12.03.2017, 14:16   #10 (permalink)
кочевник
Member
 
Аватар для кочевник
 
Регистрация: 06.02.2011
Сообщений: 14,455
Сказал(а) спасибо: 845
Поблагодарили 1,221 раз(а) в 191 сообщениях
Репутация: 109427
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от Валерий Посмотреть сообщение
А вот интересно Doom-2 на нём пойдёт?
Конечно! Второй выстрел будет делать правнук в 17-м поколении. А видеокарта не нужна, нужно просто открыть кран.
кочевник вне форума   Ответить с цитированием
Ads

Яндекс

Member
 
Регистрация: 31.10.2006
Сообщений: 40200
Записей в дневнике: 0
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили 0 раз(а) в 0 сообщениях
Репутация: 55070
Ответ

Опции темы
Опции просмотра

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Выкл.
HTML код Выкл.
Trackbacks are Вкл.
Pingbacks are Вкл.
Refbacks are Выкл.




Часовой пояс GMT +4, время: 15:02.

Powered by vBulletin® Version 6.2.5.
Copyright ©2000 - 2014, Jelsoft Enterprises Ltd.