Pirmie datori bija mehāniskas mašīnas, kas izgatavotas, izmantojot pārnesumus un sviras.
To daļas vai komponentus var pārvietot un savienot tādā veidā, kas matemātiskā vienādojumā imitēja attiecības starp dažādiem mainīgajiem. Pārvietojot pārnesumu vai pavelkot sviru, šos mainīgos lielumus varēja mainīt, un šādu darbību rezultātus varēja redzēt citā pārnesumu komplektā, kuru jaunās pozīcijas sniedza atbildi, ko operators meklēja.
Bet 1936. gadā krievu inženieris Vladimirs Lukjanovs uzbūvēja mehānisku datoru, kas pārnesumu un sviru vietā aprēķiniem izmantoja ūdeni.
Lukjanovs bija viens no inženieriem, kurš 1920. gadu beigās strādāja pie Troitskas – Orskas un Kartālijas – Magņitnajas dzelzceļa būvniecības. Lai nodrošinātu dzelzsbetona konstrukciju kvalitāti un izturību, inženieri betonu ielēja tikai vasarā.
Neskatoties uz to, betonā joprojām parādījās plaisas, kad ziemā temperatūra pazeminājās zem sasalšanas. Lukjanovs ierosināja, ka no tā var izvairīties, ja tiek veikta rūpīga betona masas temperatūras izmaiņu analīze atkarībā no betona sastāva, izmantotā cementa, darba tehnoloģijas un ārējiem apstākļiem.
Lukjanovs sāka pētīt temperatūras režīmu betona mūros, taču esošās aprēķina metodes nevarēja nodrošināt ātru un precīzu sarežģītu diferenciālvienādojumu, kas saistīti ar temperatūras režīmu, risinājumu.
Meklējot jaunu pieeju problēmas risināšanai, Lukjanovs atklāja, ka ūdens plūsma savos likumos daudzējādā ziņā ir līdzīga siltuma sadalei. Viņš secināja, ka, uzbūvējot datoru, kurā galvenā sastāvdaļa ir ūdens, būs iespējams atjaunot neredzamu termisko procesu.
Reklāmas video:
1936. gadā Lukjanovs Dzelzceļu un celtniecības institūtā (tagad - Transporta būves centrālais zinātniski pētnieciskais institūts jeb TsNIIS) uzbūvēja pirmo sava “ūdens integratora” modeli. Tajā laikā tas bija vienīgais dators, kas varēja atrisināt daļējus diferenciālvienādojumus.
Lukjanova ūdens integrators izskatījās iespaidīgi. Tas bija skapja izmērs un sastāvēja no vairākām savstarpēji savienotām caurulēm un sūkņiem. Ūdens līmenim dažādās kamerās tika saglabāti skaitļi, un plūsmas ātrumi starp tām bija matemātiskas operācijas. Rezultāts tika parādīts kā diagramma.
Pirmie ūdens integratora modeļi tika izgatavoti no jumta dzelzs, lokšņu metāla un stikla caurulēm un tika izmantoti tikai aprēķiniem apkures tehnoloģijas jomā. Uzlabotie modeļi spēja atrisināt sarežģītākas problēmas, kas ievērojami paplašināja to pielietojumu.
Piecdesmitajos gados tika uzbūvēts integrators, kura daļas varēja noņemt un kombinēt dažādos veidos atkarībā no risināmās problēmas rakstura un sarežģītības. Ūdens integratora izmantošana kļuva tik izplatīta, ka mašīnu sāka masveidā ražot laboratorijās un izglītības iestādēs visā Padomju Savienībā. To plaši izmantoja, risinot celtniecības problēmas Vidusāzijas smiltīs un mūžīgajās sals, pētot Antarktikas ledus loksnes temperatūras režīmu, veicot rakšķēšanu utt.
Ūdens integrators Lukjanovs, dīvainā kārtā, ilgu laiku palika aktuāls, pat pēc elektronisko datoru izgudrošanas. Tikai 80. gados, attīstot mazus un ātrdarbīgus digitālos datorus, ūdens integratora iespējas sāka izskatīties novecojušas.
Pašlaik ir tikai divi Lukjanova ūdens integratori; tie tiek glabāti Politehniskajā muzejā Maskavā.