Рейтинг темы:
  • 0 Голос(ов) - 0 в среднем
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Триумф советской науки
#21
Гидравлический интегратор Лукьянова

Гидравлический интегратор — аналоговый компьютер, предназначенный для решения дифференциальных уравнений, действие которого основано на протекании воды. Создан в 1936 году Владимиром Сергеевичем Лукьяновым.
-----------------

[Изображение: e30844f8adba.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?

[Изображение: 84a9a11aa01f.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.

[Изображение: 4fa05ff34089.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).

[Изображение: cb8a87cb6fd9.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.

[Изображение: 48839d173946.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.

[Изображение: 6fd8508d4afb.jpg]

В 1951 году за создание семейства гидроинтеграторов В. С. Лукьянову присуждена Государственная премия.


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.

http://masterok.livejournal.com/3484848.html#comments

Что интересно в людях того времени так это широта мышления. Лукянов - обычный инженер, и с него было достаточно решать текущие задачи проектирования стандартными уже отработанными методами и не лезть далеко  в науку. За это в общем то и платили. Но изучая биографии старых советских инженеров всегда поражаешься их углубленности в научные проблемы и в т.ч. владению высшим мат-аппаратом, который они САМИ применяли для создания новых методик и исследования своего круга технических вопросов.
------------
Советский инженер -Творец, а не обслуга
Ответ
#22
В рязанском радиотехническом университете вскрыли заложенную полвека назад капсулу-  послание потомкам.

Вчера в моей Альма Матер – Рязанском радиотехническом университите вскрыли заложенную полвека назад капсулу с посланием студентов 1967 года своим потомкам через полвека. Что тут сказать… Прочитайте сами:

"Дорогие товарищи! Мы, участники студенческой конференции „50 лет советской радиотехники“, состоявшейся 13 мая 1967 года в актовом зале РРТИ, шлем вам, студентам XXI века, свой студенческий привет. Мы собрались, чтобы подвести итоги развития советской радиотехники за 50 лет. Надеемся, что и вы будете тоже подводить итоги, но уже за сто лет, и оценивать, как шагнула вперед советская радиотехника.

Наш Рязанский радиотехнический институт основан в 1952 году. Теперь в нем обучается только на дневном отделении около 5000 студентов. Имеются и вечерний, и заочный факультеты, на которых обучается соответственно 2000-1000 студентов.

В институте пять факультетов (не считая вечернего и заочного), которые готовят инженеров по 14 специальностям. Факультеты называются так: радиотехнический, электронной техники, автоматики и телемеханики, автоматических систем управления, конструирования радиоаппаратуры. Они объединяют 31 кафедру. В институте работает свыше 500 преподавателей (в основном это молодежь), среди которых 120 профессоров и доцентов.

За годы своего существования институт выпустил около 4500 специалистов по новейшим отраслям техники. Они работают почти во всех городах нашей Родины. Готовит институт и научных работников через аспирантуру.

Живем мы очень интересно. У нас хорошая самодеятельность, различные кружки. Многие из нас участвуют в научной работе кафедр. Любим спорт, театр, кино. Весь учебный год мы напряженно трудимся в аудиториях, лабораториях, читальных залах. Летом уезжаем в колхозы и на целину, помогаем строить клубы, дома и различные сооружения. Это наш трудовой семестр. Более полное представление о нашей жизни и учебе дадут вам прилагаемые фотографии и газеты.

Мы уверены, что в 2017 году наш институт будет представлять еще более крупное и совершенное высшее учебное заведение, готовящее инженеров XXI века — века новых научных открытий и свершений. Поэтому мы по-хорошему завидуем вам, товарищи. Но вы не особенно зазнавайтесь и помните, что и мы, и наши отцы своим трудом создали то великое будущее, в котором вы живете. С товарищеским приветом."

Сказать на это нечего. Только вот такой картинкой прокомментировать:

[Изображение: ZQ0z_iZOhrY.jpg]

источник - https://cont.ws/@valerongrach/609266
Ответ
#23
На территории оккупированной педерации  сырьевой резервации продолжают находить останки высокоразвитой цивилизации. 

[Изображение: 15307ce9d10d.jpg]

[Изображение: 573f5a1e5ba4.jpg]

Еще до постройки египетских пирамид на территории России, инопланетяне возвели антенну для того, чтобы общаться с нами) Все шло хорошо, однако, когда большевики захватили власть, инопланетяне перестали выходить на связь... Скорее всего им была не интересна жалкая Советская Россия, не производившая ничего, кроме калош, да и тех на всех не хватало)...


А теперь слушайте правду)))

Это Открытый высоковольтный испытательный стенд Всероссийского электротехнического института имени В.И.Ленина, высоковольтного научно-исследовательского центра.

Был создан в 1967 году для испытания оборудования ультравысокого напряжения постоянного и переменного токов. Установка вырабатывала 9 миллионов вольт... мы постараемся написать статью про это чудо)))

http://vk.com/otkrytia_ussr

[Изображение: 1554839112ff.jpg]
Ответ


Перейти к форуму:


Пользователи, просматривающие эту тему: 1 Гость(ей)