Николас Х. Хек - Nicholas H. Heck

Николас Х. Хек
Николас Х. Хек.jpg
Николас Х. Хек, вероятно, ок. 1940 г.
Родившийся ( 1882-09-01 ) 1 сентября 1882 г.,
Хектон-Миллс, округ Дофин, штат Пенсильвания , США.
Умер 21 декабря 1953 г. (1953-12-21) (71 год)
округ Фэрфакс, Вирджиния , США
Место захоронения
Верность Соединенные Штаты Америки
Сервис / филиал
Классифицировать
Битвы / войны Первая Мировая Война
Николас Хек (справа) на борту контрактного шлюпа « Нена Роуленд» во время съемок с тросом в 1913 году. Это единственная известная фотография Хека в полевых условиях.

Капитан Николас Хантер Хек (1 сентября 1882 - 21 декабря 1953) был кадровым офицером Службы береговой и геодезической разведки Соединенных Штатов . Ведущий геофизик своего времени, Хек внес важный вклад в изучение сейсмологии и океанографии . Он также произвел революцию в гидрографической съемке , разработав технику съемки с проволочным тросом , и ввел радиоакустическую дальность в гидрографию береговой и геодезической службы .

Ранний период жизни

Николас Хантер Хек родился 1 сентября 1882 г. в семье Джона Льюиса Хека (1843–1927) и бывшей Мэри Фрэнсис Хейс (1848–1904 гг.) В Хектон-Миллс - поселении, названном в честь его деда, доктора Льюиса Хека (1810 г.) –1890) - в округе Дофин , штат Пенсильвания , недалеко от нынешнего Хектона . После начального и среднего образования в частных школах в Гаррисберге , штат Пенсильвания, Хек поступил в Лихайский университет , который он окончил со степенью бакалавра гуманитарных наук в 1903 году, несмотря на приступ брюшного тифа . Он продолжал учиться в университете еще один год, получив в 1904 году степень бакалавра наук в области гражданского строительства .

Карьера

Проволочная съемка

После окончания колледжа, Heck принял работу в гражданском сектор с береговой и геодезической службой США в 1904. В том же году обследование побережья и Геодезическое ввело проволоку сопротивление метод проведения гидрографических исследований , которые до появления бокового сонара и многолучевого гидролокатора поздно в 20 веке был единственным средством поиска больших водоемов на предмет подводных препятствий или затонувших кораблей или самолетов. В период с 1906 по 1916 год Хек отвечал за большую часть развития техники протягивания проволоки, расширив возможности систем протяжки проволоки с относительно ограниченной площади до зачистных каналов, охватывающих каналы шириной от 2 до 3 морских миль (от 3,7 до 5,6 км). . Съемка проводов сыграла заметную роль в расчистке неизведанных каналов в водах Аляски , обнаружила сотни препятствий в других местах и ​​оказалась особенно полезной для Соединенных Штатов во время их участия в Первой мировой войне . Техника протягивания проволокой была основным вкладом в гидрографические исследования на протяжении большей части оставшейся части 20-го века и не выходила из употребления до начала 1990-х годов.

Первая Мировая Война

Соединенные Штаты вступили в Первую мировую войну на стороне союзников 6 апреля 1917 года. 22 мая 1917 года был создан Корпус береговой и геодезической разведки Соединенных Штатов - предшественник Офицерского корпуса Национального управления океанических и атмосферных исследований. форменная служба Соединенных Штатов для расширения участия Береговой и геодезической службы в военных действиях. Хек был введен в эксплуатации в качестве лейтенанта в новой службе, и был среди береговых и геодезического Корпуса офицеров передан 24 сентября 1917 года в соответствии с Распоряжением 2707 в Военно - морских резервных силы Соединенных Штатов на службу во время войны с ВМС Соединенных Штатов .

24 сентября 1917 года, в день его назначения на флот, Хек был назначен лейтенантом военно-морских резервных сил, а 9 октября 1917 года он был назначен на военно-морскую экспериментальную станцию ​​в Нью-Лондоне , штат Коннектикут . Его работа там, под Специальным советом по противолодочным устройствам, включала изучение ряда сложных тем, но была сосредоточена вокруг использования подводной акустики как средства обнаружения подводных лодок и разработки устройства с подвесным тросом для обнаружения подводных лодок, стоящих в море. Нижний. 18 сентября 1918 года он был переведен в штаб-квартиру военно-морского флота США в Лондоне , Англия , чтобы ввести в эксплуатацию оборудование, разработанное во время его пребывания в Нью-Лондоне. Подготовка к вводу оборудования в эксплуатацию была завершена 5 ноября 1918 г., но 7 ноября он получил приказ приостановить операции. Война закончилась 11 ноября 1918 года, после чего эксплуатация новой противолодочной техники полностью прекратилась.

15 декабря 1918 года Хек вернулся в Нью-Лондон и возобновил свои обязанности на Военно-морской экспериментальной станции. 25 февраля 1919 года он получил звание лейтенант-командира военно-морских резервных сил. Его служба на флоте закончилась 19 марта 1919 года.

Эхолот и радиоакустическая дальнометрия

Ранние эксперименты

Хек вернулся к службе в качестве офицера береговой и геодезической службы 20 марта 1919 года, принеся с собой опыт подводной акустики, который он приобрел во время своего путешествия с военно-морским флотом, а также контакты с ВМС США, Королевским флотом и побережьем армии США. Исследователи Артиллерийского корпуса изучают практическое применение акустики в океанской среде. В течение следующих нескольких лет развитие применения акустики к глубинному зондированию и навигации предоставит ему возможность произвести революцию в методах гидрографической съемки .

К периоду сразу после Первой мировой войны исследования в области использования акустики привели к примитивной способности использовать звук для измерения глубины, отражая его от морского дна и измеряя время, необходимое звуку, чтобы пройти туда и обратно. К началу 1923 года эксперименты в этой области, проведенные Министерством военно-морского флота США , а также французами и британцами, предложили Хеку, что Берегово-геодезическая служба должна изучить возможность внедрения этой новой техники эхолокации в свои геодезические работы. , используя его для более быстрого и дешевого измерения глубин на большой воде, чем это можно было бы сделать путем развертывания длинных направляющих линий на всем протяжении до дна от исследовательских судов; глубину 20 000 футов (6096 метров) можно было измерить всего за восемь секунд с помощью эхолота, в то время как использование направляющей линии для определения глубины могло занять час.

Кроме того, маяки , буи и плавучие маяки вдоль побережья Соединенных Штатов в последние годы все чаще оснащались навигационными средствами, которые использовали подводные колокола для генерации звуков, которые могли обнаружить приближающиеся корабли; отмечая пеленг каждого источника звука, экипаж корабля определяет положение своего корабля, даже когда плохая видимость не позволяет увидеть огонь. В 1923 году к этим системам был добавлен радиопередатчик, чтобы они могли транслировать сигнал, идентифицирующий себя, приближающимся судам и сообщающий судам, что они будут издавать акустический сигнал через определенный определенный интервал времени после радиосигнала, позволяя судну определять его направление и расстояние от навигационного средства. Тем временем секция подводной звуковой дальнометрии корпуса береговой артиллерии армии США провела после Первой мировой войны эксперименты на мелководье в проливе Виньярд у Массачусетса, в ходе которых она взорвала под водой заряды взрывчатого вещества на концах установленных базовых линий и измерила количество времени, которое на это потребовалось. чтобы звук достиг гидрофонов на других концах базовых линий, чтобы установить очень точные измерения скорости звука в воде.

Осознавая потенциал этих приложений акустики для гидрографических съемок и навигации , особенно вдоль западного побережья США , где туман часто мешал попыткам точно определить местоположение судов, полковник Эрнест Лестер Джонс , тогдашний директор Береговой и геодезической службы, после консультации вместе с офицерами береговой и геодезической службы, решили исследовать использование акустики как для определения глубины, так и для навигации. С его акустическим опытом во время Первой мировой войны, Хек, который к тому времени был начальником отдела наземного магнетизма Береговой и геодезической службы, был очевидным выбором, чтобы возглавить эти усилия. К январю 1923 года Берегово-геодезическая служба решила установить звуковой дальномер Hayes - ранний эхолот - на борту исследовательского корабля USC & GS Guide , который Берегово-геодезическая служба планировала ввести в свой флот позже в том же году, и когда Хек связался с EA Стивенсона из корпуса береговой артиллерии армии США, чтобы проинформировать его об этом плане и узнать больше об экспериментах со звуком Виноградника, Стивенсон предположил, что система гидрофонов, обнаруживающая звук подводных взрывов, могла бы позволить кораблям береговой и геодезической разведки фиксировать свое местоположение во время проведения опросы.

Хек согласился, но считал, что существующие навигационные средства не будут соответствовать потребностям Береговой и геодезической службы с точки зрения оперативности и точности определения местоположения. Он предполагал усовершенствовать предыдущие концепции, создав так называемый метод радиоакустической дальности (RAR). Согласно концепции Хека, команда исследовательского корабля сбрасывала заряд взрывчатого вещества с кормы корабля, взрывала его и фиксировала время, когда звук достиг корабля, с помощью хронографа . Гидрофоны, установленные в известных местах, также будут обнаруживать звук, когда он прибывает в их местоположение, а затем автоматически отправлять радиосигнал на корабль в тот момент, когда они обнаруживают звук, записывая это время также с помощью судового хронографа. Практически мгновенное уведомление корабля о том, что звук достиг заданного набора гидрофонов, позволит экипажу корабля рассчитать расстояние своего корабля от гидрофонов, вычислив разницу между временем, когда судно услышало взрыв, и временем, когда звук детонации достигли дальних гидрофонов, а затем умножили это время на скорость звука в воде. Выполнив эти расчеты для гидрофонов по крайней мере в двух разных известных местоположениях, экипаж корабля мог использовать триангуляцию для определения местоположения своего корабля.

Хек наблюдал за испытаниями в штаб-квартире береговой и геодезической службы в Вашингтоне, округ Колумбия, которые продемонстрировали, что бортовая регистрация времени взрыва может быть выполнена достаточно точно, чтобы его концепция работала. Он работал с доктором Э.А. Экхардтом, физиком , и М. Кейзером, инженером-электриком из Национального бюро стандартов, над разработкой гидрофонной системы, которая могла бы автоматически посылать радиосигнал при обнаружении звука подводного взрыва. Когда Guide была введена в эксплуатацию в 1923 году, Хек разместил ее в Нью-Лондоне, штат Коннектикут, и организовал для нее под его руководством как проверку способности ее нового эхолота делать точные измерения глубины, так и проведение экспериментов по радиоакустической дальности в сотрудничестве с армией США. Береговой артиллерийский корпус. Несмотря на многие трудности, в ноябре 1923 года испытания как эхолота, так и радиоакустической локации были успешно завершены.

Круиз Гида

В конце ноября 1923 года с Хеком на борту « Гид» отправился в путешествие через Пуэрто-Рико и Панамский канал в Сан-Диего , штат Калифорния , где она будет базироваться в будущем, и ее маршрут должен был пройти через самые разные океанские глубины. что она может продолжить тестирование своего эхолота. Путеводитель вошел в историю во время путешествия, став первым кораблем береговой и геодезической службы, который использовал эхолот для измерения и записи глубины моря в точках своего курса; она также измерила температуру воды и взяла пробы воды, чтобы Институт биологических исследований Скриппса (ныне Институт океанографии Скриппса ) в Ла-Хойе , Калифорния, мог измерить уровень солености . Она также сравнила зондирование эхолотом с результатами, сделанными по выводным линиям, и обнаружила, что использование одной скорости звука через воду, как это делалось ранее теми, кто проводил эксперименты по эхолоту, дало результаты определения акустической глубины, которые не соответствовали найденным глубинам. по выводным линиям. Прежде чем она достигла Сан-Диего в декабре 1923 года, она накопила много данных, полезных для изучения движения звуковых волн в воде и измерения их скорости в различных условиях солености, плотности и температуры.

По прибытии в Калифорнию сотрудники Хека и Гида в консультации с Институтом Скриппса разработали формулы, позволяющие проводить точное эхолотное зондирование глубин во всех водах, кроме самых мелких, и установили гидрофоны в Ла-Хойе и Оушенсайде , Калифорния, чтобы можно было экспериментировать с радиоакустической дальностью. Под руководством Хека Гид провел эксперименты у побережья Калифорнии в первые месяцы 1924 года, которые продемонстрировали, что точное зондирование эха возможно с использованием новых формул. Эксперименты с радиоакустической дальностью, несмотря на первоначальные трудности, продемонстрировали, что этот метод был практичным, хотя трудности с подрывом некоторых зарядов взрывчатого вещества затрудняли выполнение некоторых из экспериментальных программ. В апреле 1924 года Берегово-геодезическая служба пришла к выводу, что и эхолот, и радиоакустическая дальнометрия были в основном надежными, и не оставалось никаких фундаментальных проблем, которые нужно было решить, и что все, что оставалось необходимым, - это постоянное развитие и совершенствование обоих методов во время их оперативного использования. Хек передал дальнейшее развитие эхолокации и радиоакустической локации командиру Гида , командиру Роберту Люсу, и вернулся к своим обязанностям в Вашингтоне, округ Колумбия.

Первый невизуальный метод навигации в истории человечества и первый, который можно было использовать в любое время дня и ночи и в любых погодных условиях, радиоакустическая локация стала крупным шагом вперед в развитии современных навигационных систем. Хек произвел революцию в океанической съемке, используя радиоэлектронную локацию для определения местоположения судов, что является одним из его основных вкладов в океанографию. Его работа также помогла разработать таблицы скорости подводного звука, позволяющие установить «истинные глубины» до пяти миль (8,0 км) с помощью эхолота, и к 1928 году все корабли береговой и геодезической службы присоединились к Guide, имея возможность проводить глубоководное зондирование. .

Сейсмология

Хек занимал должность начальника отдела сейсмологии и земного магнетизма Береговой и геодезической службы и был лидером в развитии геофизики - области, в которой он имел широкий круг интересов. Он внес большой вклад в сейсмологию в своих исследованиях энергии, потребляемой при возникновении землетрясений , и он определил очаги землетрясения в горных, прибрежных и подводных районах. В 1930-х годах он обратил внимание на корреляцию между эпицентрами землетрясений и Срединно-Атлантическим хребтом , впервые опубликовав карту мировой сейсмичности, показывающую сейсмическую активность там в 1932 году.

Прочие обязанности

В течение своей карьеры Хек служил командиром пяти крупнейших исследовательских судов флота береговой и геодезической службы. Последней должностью Хека был научный помощник директора Береговой и геодезической службы, которым в то время был контр-адмирал Лео Отис Кольбер . Хек ушел в отставку в звании капитана 30 апреля 1945 года.

Награды

Университет Лихай присвоил Хеку степень почетного доктора наук в 1930 году. В 1941 году Университет Фордхэма присвоил ему также эту степень . Его другие академические награды включали Phi Beta Kappa и Sigma Xi .

Американский геофизический союз наградил Heck его William Bowie Медаль > в 1942 году.

Личная и профессиональная жизнь

Хек был президентом Американского геофизического союза с 1932 по 1935 год и Сейсмологического общества Америки с 1937 по 1939 год. Он также был президентом Сейсмологической ассоциации Международного союза геодезии и геофизики , Философского общества Вашингтона и Вашингтона. , Округ Колумбия, глава Общества Сигмы Си . Хек также был членом Вашингтонской академии наук , Американской ассоциации развития науки , Американского общества инженеров-строителей , Общества американских военных инженеров , Американского геофизического союза , Американского геологического общества , Национального общества инженеров- строителей. Географическое общество , Клуб "Космос" и Федеральный клуб .

Хек часто возвращался в Университет Лихай, чтобы читать лекции по различным темам, и он часто вносил свой вклад в Бюллетень выпускников Лихай . Он написал множество публикаций Coast and Geodetic Survey по съемке с использованием проволоки, компенсации магнитного компаса , скорости звука в морской воде , радиоакустической дальности и истории землетрясений в Соединенных Штатах. Он также написал много статей по магнетизму и сейсмологии, которые были опубликованы в Соединенных Штатах и ​​других странах, и он был автором популярной книги под названием « Землетрясения», опубликованной в 1936 году .

Черт возьми, никогда не был женат.

Смерть

Хек умер в больнице Маунт-Вернон в округе Фэйрфакс , штат Вирджиния , 21 декабря 1953 года. Он был похоронен на Арлингтонском национальном кладбище . Почетными гробами на его похоронах были контр-адмиралы Лео Отис Кольбер, Роберт Ф.А. Стаддс , Роберт У. Нокс и Джин Хоули, а также капитаны Альберт Дж. Хоскинсон, Эллиот Б. Робертс, Фрэнк С. Борден, Клемент Л. Гарнер, Генри У. Хемпл, Роберт Ф. Люс и Гилберт Т. Руд - все сотрудники Службы береговой и геодезической службы США - и г-н Раймонд Суик, гражданский служащий Службы береговой и геодезической службы.

Поминовение

Вспомогательное судно береговой и геодезической службы USC & GS Heck (ASV 91), вступившее в строй в 1967 году, было названо в честь Хека. Наряду со своим сестринским кораблем USC & GS Rude (ASV 90) она занималась съемками троса. После 3 октября 1970 года создания Национального управления океанических и атмосферных исследований , Хека и Руд стал частью НОАА флота как NOAAS Хека (S 591) и NOAAS Rude (S 590) и продолжение операции проволоки сопротивления вместе до конца 1980 - х годов, когда Новые технологии - гидролокатор бокового обзора и многолучевой гидролокатор - сделали метод троса устаревшим. Затем Хек работал независимо в составе флота NOAA до 1995 года.

Рекомендации

Внешние ссылки