Prvými počítačmi boli mechanické stroje vyrobené pomocou ozubených kolies a pák.
Časti alebo komponenty by sa mohli pohybovať a spájať spôsobom, ktorý simuluje vzťah medzi rôznymi premennými v matematickej rovnici. Posunutím prevodového stupňa alebo zatiahnutím za páku sa tieto premenné mohli zmeniť a výsledky takýchto opatrení bolo možné vidieť na inej súprave prevodových stupňov, ktorých nové polohy dali odpoveď, ktorú operátor hľadal.
V roku 1936 však ruský inžinier Vladimír Lukyanov postavil mechanický počítač, ktorý na výpočty používal namiesto prevodov a pák vodu vodu.
Lukyanov bol koncom 20. rokov jedným z inžinierov, ktorí pracovali na stavbe železníc Troitsk-Orsk a Kartaly-Magnitnaya. Na zabezpečenie kvality a odolnosti železobetónových konštrukcií inžinieri nalievali betón iba v lete.
Napriek tomu sa praskliny stále objavovali v betóne, keď teploty v zime klesli pod bod mrazu. Lukyanov navrhol, že tomu možno zabrániť, ak sa vykoná dôkladná analýza zmeny teploty betónovej hmoty v závislosti od zloženia betónu, použitého cementu, technológie práce a vonkajších podmienok.
Lukyanov začal študovať teplotný režim v konkrétnom murive, ale existujúce výpočtové metódy nedokázali poskytnúť rýchle a presné riešenie zložitých diferenciálnych rovníc týkajúcich sa teplotného režimu.
Pri hľadaní nového prístupu k riešeniu problému Lukyanov zistil, že tok vody je vo svojich zákonoch v mnohých ohľadoch podobný distribúcii tepla. Dospel k záveru, že vybudovaním počítača, ktorého hlavnou zložkou je voda, bude možné obnoviť neviditeľný tepelný proces.
Propagačné video:
V roku 1936 postavil Lukyanov prvý model svojho „vodného integrátora“na Inštitúte komunikácií a výstavby (teraz Ústredný výskumný ústav dopravnej výstavby alebo TsNIIS). V tom čase to bol jediný počítač, ktorý dokázal vyriešiť parciálne diferenciálne rovnice.
Lukyanov vodný integrátor vyzeral pôsobivo. Bola to veľkosť skrinky a skladala sa z niekoľkých vzájomne prepojených potrubí a čerpadiel. Hladina vody v rôznych komorách bola uložená čísla a prietoky medzi nimi boli matematické operácie. Výsledok bol zobrazený ako diagram.
Prvé modely vodného integrátora boli vyrobené zo strešných železných, plechových a sklenených rúr a použili sa iba na výpočty v oblasti vykurovacej techniky. Vylepšené modely dokázali vyriešiť komplexnejšie problémy, čo výrazne rozšírilo ich použitie.
V 50-tych rokoch bol postavený integrátor, ktorého časti sa dali odstrániť a kombinovať rôznymi spôsobmi v závislosti od povahy a zložitosti riešeného problému. Použitie integrátora vody sa stalo tak rozšíreným, že stroj sa začal sériovo vyrábať na použitie v laboratóriách a vzdelávacích inštitúciách v celom Sovietskom zväze. To bolo široko používané pri riešení stavebných problémov v pieskoch Strednej Ázie a permafrostu, na štúdium teplotného režimu ľadovca v Antarktíde, v raketovej technike atď.
Vodný integrátor Lukyanov, napodiv, zostal relevantný po dlhú dobu, dokonca aj po vynáleze elektronických počítačov. Až v 80. rokoch 20. storočia sa vývojom malých a vysokorýchlostných digitálnych počítačov začalo zdať, že možnosti integrátora vody boli zastarané.
V súčasnosti existujú iba dva vodné integrátory Lukyanov; uchovávajú sa v Polytechnickom múzeu v Moskve.