РЕКЛАМА

Загрузка...

Москва во все времена была средоточием научно-технических сил государства. Из 392 открытий 1931-1990 годов (имеются в виду только официально зарегистрированные и внесенные в Государственный реестр), более 180 были сделаны москвичами или при их активном участии. Московские исследователи внесли значительный вклад в развитие отечественной и мировой науки. В их числе - талантливый советский ученый, лауреат Государственной премии, профессор, доктор технических наук Владимир Сергеевич Лукьянов (1902-1980). Его исследования вывели нашу страну на ведущие позиции в области аналоговых средств вычислительной техники. 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. Создание гидроинтегратора продиктовано сложной инженерной задачей, с которой молодой специалист В. Лукьянов столкнулся в первый же год работы.' />

Водяные вычислительные машины

Водяные вычислительные машины
Москва во все времена была средоточием научно-технических сил государства. Из 392 открытий 1931-1990 годов (имеются в виду только официально зарегистрированные и внесенные в Государственный реестр), более 180 были сделаны москвичами или при их активном участии. Московские исследователи внесли значительный вклад в развитие отечественной и мировой науки. В их числе - талантливый советский ученый, лауреат Государственной премии, профессор, доктор технических наук Владимир Сергеевич Лукьянов (1902-1980). Его исследования вывели нашу страну на ведущие позиции в области аналоговых средств вычислительной техники. 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. 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).
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 гидравличес ких сопротивлений трубок;
3) рассчитать начальные значения искомой величины;
4) начертить график изменения внешних условий моделируемого процесса.


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 совершенствова ние 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-аналитичес ких машин начался их серийный выпуск с заводской маркой ИГЛ (интегратор гидравлический системы Лукьянова). Ранее единичные гидравлические интеграторы строились на Московском заводе счетно-аналитичес ких машин (САМ). В процессе производства секции были модифицированы для решения трехмерных задач.
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 своевремен но 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.
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.
Водяные вычислительные машины
0
1415
15 апреля 2008
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.
Смотрите также
Как создавался компьютер?Как создавался компьютер?

Двадцать первый век мало кто представляет себе жизнь без компьютера.Теперь все операции мы проводим только на компьютере. Нам становится страшно подум...

Психологи доказали полезность размышления вслухПсихологи доказали полезность размышления вслух

Испанские ученые доказали, что размышления вслух помогают успешнее решать поставленные задачи. Статья исследователей появилась в журнале Electronic Jo...

Метод возвращения клеток в Метод возвращения клеток в "детство" назван научным прорывом года

МОСКВА, 19 дек - РИА Новости. Создание метода возвращения зрелых клеток в \"младенческое состояние\" - превращения их в стволовые клетки - возглавило...

100% российский компьютер возродился100% российский компьютер возродился

В этом году заказчикам будут отгружены первые 100 полностью отечественных компьютеров «Эльбрус-3М», собранных на одноименных отечественных же процессо...

Загрузка...
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
Воскресенье, 11 Декабря
USD 1.9739
EUR 2.0967
RUB 0.0312
Trend 100 минут назад Если какая нить вечерика и прикольный чел с бородой запихнет в нее гирлянду то будет крутт/прикольно
По улице ходить эээ както не в тему
Золотой мужик 113 минут назад Зачот! freez 118 минут назад Ни чего хорошего не вижу SabakaZ 119 минут назад Внезапно. maestro1410 135 минут назад
Чего хочет дьявол
Владимир Шебзухов

По Брайану Ньюэллу

Нарушила встреча с самим сатаной,
Нежданно, друзей закадычных, покой.

И так же внезапно следы сатаны
Исчезли. Друзья впечатлений полны…

— Я, как ни старался, но так не сумел,
Подслушать загадочный ваш диалог.
Скажи, а, чего от тебя он хотел?

— Чтоб душу свою я отдать ему смог!
Но времени мало тебе уделил,
Ответь, а чего у тебя он просил?

— Ему надо было кому-то звонить,
А рядом стоял телефон-аппарат.
Недолго пришлось и монетку просить.
Ну, дал я ему, он был искренне рад!

— Давай-ка пойдём мы с тобой поедим?
— Без денег остался! Иди уж один…

С улыбкой в ответ — Но их… есть у меня!
(Видать, с сатаной он общался не зря!)



Решающий миг
Владимир Шебзухов

по Тина Милберн

"Взгрустнёт невеста, вспомнив
Первую любовь… Взгрустнёт и старец,
Вспомнив вдруг качели…"
В.Шебзухов «Хокку»


Захлопнулись двери… Свобода ушла…
Взглянув на тюремные щели, она
Покорно внимала -- не видеть ей воли...
И не ущипнуть, чтоб проснуться от сна…
Судьба преподала свою её долю…
Безумные мысли признать не легко --
Уж не улетишь далеко-далеко…

А рядом жених, что, как день, светлый, ясный…
Закрыла глаза, прошептав: «Я согласна!»



Гнев и блаженство
Владимир Шебзухов

с оформлением

http://www.liveinternet.ru/users/4345407/post362418305/


По Джей Рипу


"Милые бранятся -- только тешатся"
поговорка

Запутан узел гнева и блаженства,
Один был выход развязать его,
Чтоб избежать судьбы несовершенство --
Монетку бросить, боле ничего!

«Орёл» -- им пожениться и... не думать…
Пусть память прошлого – из снега вмиг вода!
Коль «Решка» вдруг -- она подсказкой будет,
Что по судьбе – расстаться навсегда!

Вот жребий брошен, в небесах монета…
Уж звон её услышан роковой…
Что им подскажет старая примета?!
Они же, видят «Решку» пред собой…

...Не раз со лба она сдувала волос,
Пока он нервно потирал висок…
И, как ни странно, оба, в один голос: --
«Давай-ка бросим мы ещё разок?»

3ara3a 157 минут назад
Цитата: западная ведьма
3ara3a,
к счастью, она не моя)))я спать, зараза!я и встала то водички попить,смотрю, опять зимо я да я...ооой. не смогла держаться))

сладких снов. я тоже на бок.
западная ведьма 163 минут назад 3ara3a,
к счастью, она не моя)))я спать, зараза!я и встала то водички попить,смотрю, опять зимо я да я...ооой. не смогла держаться))
3ara3a 166 минут назад
Цитата: западная ведьма
да прям.. ниже среднего, ничего интересного.. еще и вставал через раз

ну че ты так сразу сдаешь свою братву... ?
Новости от партнеров

ИНТЕРЕСНОЕ:

Загрузка...
Сейчас на сайте
5 пользователей, 555 гостей