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, Пенсильвания, НАС
Умер21 декабря 1953 г.(1953-12-21) (71 год)
Округ Фэрфакс, Вирджиния, НАС
Место захоронения
Арлингтонское национальное кладбище
Арлингтон, Вирджиния
Верность Соединенные Штаты
Служба/ответвляться
Классифицировать
Битвы / войныПервая Мировая Война
Николас Хек (справа) на борту контракта шлюп Нена Роуленд в течение съемка проводов операции в 1913 году. Это единственная известная фотография Хека в полевых условиях.

Капитан Николас Хантер Хек (1 сентября 1882 - 21 декабря 1953) был кадровым офицером Служба береговой и геодезической разведки США. Ведущий геофизик своего времени, Хек внес важный вклад в изучение сейсмология и океанография. Он также произвел революцию гидрографические съемки путем развития съемка проволоки техника и представил радиоакустическая дальнометрия в Берегово-геодезическую службу гидрография.

Ранние годы

Николас Хантер Хек родился 1 сентября 1882 г.,[1][2] сын Джона Льюиса Хека (1843–1927)[1][2] и бывшая Мэри Фрэнсис Хейс (1848–1904),[1][2] в Хектон-Миллс - поселении, названном в честь его деда, доктора Льюиса Хека (1810–1890)[1][2] - в Округ Дофин, Пенсильвания, рядом с тем, что сейчас Heckton. После начального и среднего образования в частных школах г. Harrisburg, Пенсильвания, Хек присутствовал Лихайский университет, которую окончил с бакалавр искусств степень в 1903 году, несмотря на нападение брюшной тиф. Он продолжил обучение в университете еще один год, получив Бакалавр в гражданское строительство в 1904 г.[1][2]

Карьера

Проволочная съемка

После окончания колледжа Хек устроился на гражданскую работу в Береговая и геодезическая служба США в 1904 году. В том же году Берегово-геодезическая служба ввела проволока метод проведения гидрографические исследования, который до появления гидролокатор бокового обзора а многолучевой сонар в конце 20-го века был единственным средством поиска подводных препятствий или затонувших кораблей или самолетов на больших акваториях.[3] Между 1906 и 1916 годами Хек отвечал за большую часть развития техники протягивания проволоки, расширив возможности систем протяжки проволоки с относительно ограниченной площади до зачисток, охватывающих каналы со второго по три. морские мили (От 3,7 до 5,6 км) в ширину. Проволочная съемка сыграла заметную роль в расчистке неизведанных каналов в водах Аляска, обнаружил сотни препятствий в другом месте и оказался особенно полезным для Соединенные Штаты во время своего участия в Первая Мировая Война. Техника троса 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.[1][2][3][4]

Первая Мировая Война

Соединенные Штаты вступили в Первую мировую войну на стороне Союзники 6 апреля 1917 года. 22 мая 1917 года Служба береговой и геодезической разведки США - предок Офицерский корпус Национального управления океанических и атмосферных исследований - был создан как новый форменная служба США для расширения участия Береговой и геодезической службы в военных действиях. Черт возьми заказанный как лейтенант в новую службу и был среди офицеров Береговой и геодезической службы, переведенных 24 сентября 1917 г. Распоряжение 2707 в Военно-морские резервные силы США для военного долга с ВМС США.[5]

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-Лондон, Коннектикут. Его работа там, под Специальным советом Противолодочная Устройства, включающие изучение ряда сложных тем, но сосредоточенные вокруг использования подводная акустика как средство обнаружения подводные лодки и разработка устройства на подводном тросе для обнаружения подводных лодок, стоящих на дне моря. 18 сентября 1918 г. он был переведен в штаб-квартиру ВМС США в г. Лондон, 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 года, но 7 ноября он получил приказ приостановить операции. Война закончилась 11 ноября 1918 года, после чего эксплуатация новой противолодочной техники полностью прекратилась.[5]

15 декабря 1918 года Хек вернулся в Нью-Лондон и возобновил свои обязанности на Военно-морской экспериментальной станции. 25 февраля 1919 г. он получил повышение до Лейтенант командир в составе военно-морского резерва. Его служба на флоте закончилась 19 марта 1919 года.[5]

Эхолот и радиоакустическая дальнометрия

Ранние эксперименты

Хек вернулся на службу в качестве офицера береговой и геодезической службы 20 марта 1919 г.[5] принеся с собой опыт в подводной акустике, который он приобрел во время своего путешествия с ВМФ, а также контакты с ВМС США, Королевский флот, и Корпус береговой артиллерии армии США исследователи, исследующие практическое применение акустики в океанской среде.[6] В течение следующих нескольких лет развитие применения акустики в глубинное зондирование и навигация предоставит ему возможность революционизировать гидрографические съемки техники.

К периоду сразу после Первой мировой войны исследования в области использования акустики привели к примитивной способности использовать звук для измерения глубины путем отражения его от морского дна и измерения времени, которое потребовалось звуку, чтобы пройти туда и обратно.[7] К началу 1923 г. эксперименты в этой области Министерство военно-морского флота США, а также французами и англичанами,[8] предложил Хеку, чтобы Берегово-геодезическая служба изучила возможность принятия этого нового метода эхо в свои изыскательские работы,[7] используя это, чтобы сделать зондирование глубины на большой глубине быстрее и дешевле, чем это могло бы быть, если развернуть длинные поводки до самого дна с исследовательских судов; глубину 20 000 футов (6096 метров) можно было измерить всего за восемь секунд с помощью эхолота, в то время как использование ведущей линии для определения глубины могло занять час.[9]

Кроме того, маяки, буи, и маяки вдоль побережья Соединенных Штатов в последние годы все чаще стали получать средства навигации, которые использовали подводные колокола для создания звуков, которые могли обнаружить приближающиеся корабли; отмечая пеленг каждого источника звука, экипаж корабля определяет положение своего корабля, даже когда плохая видимость не позволяла увидеть огонь.[6][7] 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.[6][7] Тем временем секция подводного звукового сопровождения корпуса береговой артиллерии армии США провела после Первой мировой войны эксперименты на мелководье в Виноградник выключенный Массачусетс в котором он взорвал заряды взрывчатого вещества под водой на концах установленных исходные данные и измерил количество времени, необходимое для достижения звука гидрофоны на других концах базовых линий для очень точных измерений скорости звука в воде.[6][7]

Осознавая потенциал этих приложений акустики для гидрографических съемок и навигация, особенно вдоль Западное побережье США, куда туман часто препятствовали попыткам точного определения местоположения корабля, Полковник Эрнест Лестер Джонс, тогдашний директор Береговой и геодезической службы, по согласованию с офицерами Береговой и геодезической службы, решил исследовать использование акустики как для глубинного поиска, так и для навигации.[8] 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 для руководства этими усилиями. К январю 1923 года Берегово-геодезическая служба решила установить на борту лайнера звуковой дальномер Hayes - ранний эхолот. исследовательское судно USC & GS Гид, который Берегово-геодезическая служба планировала комиссия в свой флот позже в том же году, и когда Хек связался с Э.А. Стивенсоном из корпуса береговой артиллерии армии США, чтобы сообщить ему об этом плане и узнать подробнее об экспериментах со звуком Виноградника, Стивенсон предположил, что система гидрофонов, улавливающая звук подводных взрывов, может позволяют судам береговой и геодезической службы фиксировать свое местоположение во время проведения изысканий.[8]

Хек согласился, но считал, что существующие навигационные средства не будут соответствовать потребностям Береговой и геодезической службы с точки зрения оперативности и точности определения местоположения.[8] Он предполагал улучшить предыдущие концепции, создав то, что стало известно как радиоакустическая дальнометрия (RAR) метод. По замыслу Хека, команда исследовательского корабля сбросила бы заряд взрывчатого вещества с кормы корабля, взорвала его и отметила время, когда звук достиг корабля, используя хронограф. Гидрофоны, установленные в известных местах, также будут обнаруживать звук, когда он прибывает в их местоположение, а затем автоматически отправлять радиосигнал на корабль в момент обнаружения звука, 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 достигали далеких гидрофонов, а затем умножали это время на скорость звука в воде. Выполнив эти расчеты для гидрофонов как минимум в двух разных известных местоположениях, экипаж корабля мог использовать триангуляцию для определения местоположения своего корабля.[8][9]

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.[8] Он работал с доктором Э. А. Экхардтом, физик, и М. Кейзер, инженер-электрик, из Национальное бюро стандартов разработать гидрофонную систему, которая могла бы автоматически посылать радиосигнал при обнаружении звука подводного взрыва.[8] Когда Гид 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 береговой артиллерией армии США. Корпус. Несмотря на многие трудности, в ноябре 1923 года испытания как эхолота, так и радиоакустической локации успешно завершились.[8]

Круиз Гид

USC & GS Гид

В конце ноября 1923 года с Хеком на борту Гид начал путешествие через Пуэрто-Рико и Панамский канал к Сан Диего, Калифорния, где она будет базироваться в будущем, а ее маршрут будет пролегать через самые разные океанские глубины, чтобы она могла продолжить испытания своего эхолота.[8] Гид 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 La Jolla, Калифорния, может измерить соленость уровни.[8] Она также сравнила зондирование эхолотом с результатами, сделанными по выводным линиям, и обнаружила, что использование одной скорости звука в воде, как это делалось ранее при проведении экспериментов по эхолоту, дало результаты определения акустической глубины, которые не соответствовали найденным глубинам. по выводным линиям.[8] 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 при различных условиях солености. плотность, и температура.[8]

По прибытии в Калифорнию Хек и Гид Персонал в консультации с Институтом Скриппса разработал формулы, которые позволяли проводить точное эхо-зондирование глубин во всех водах, кроме самых мелких, и установил гидрофоны в Ла-Хойе и Оушенсайд, Калифорния, чтобы позволить эксперименты с радиоакустической дальностью.[8] Под руководством Хека, Гид затем провел эксперименты у берегов Калифорнии в первые месяцы 1924 года, которые продемонстрировали, что точное эхо-зондирование 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 экспериментальных программ.[8] В апреле 1924 года Берегово-геодезическая служба пришла к выводу, что и эхолот, и радиоакустическая дальнометрия в основном являются надежными, и не остается никаких фундаментальных проблем, и что все, что остается необходимым, - это постоянное развитие и совершенствование обоих методов во время их оперативного использования. Хек обратил внимание на дальнейшее развитие эхолокации и радиоакустической дальнометрии. Гид'командир, Командир Роберта Люса и вернулся к своим обязанностям в Вашингтоне, округ Колумбия.[8]

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 важным шагом в развитии современных навигационных систем. Хек произвел революцию в океанической съемке, применив радиоэлектронную локацию для определения местоположения судов, что стало одним из его основных вкладов в океанографию.[1][2][7][10][11] Его работа также помогла разработать таблицы скорости звука под водой, позволяющие определять «истинные глубины» до пяти миль (8,0 км) с помощью эхолота.[1][2] и к 1928 году все корабли береговой и геодезической службы присоединились к Гид возможность зондирования глубокой воды.[10][11]

Сейсмология

Хек занимал должность начальника отдела сейсмологии и земного магнетизма Береговой и геодезической службы.[3] и был лидером в разработке геофизика,[3] область, в которой он имел широкий круг интересов.[1][2] Он внес большой вклад в сейсмология в своем исследовании энергии, потребляемой при производстве землетрясения,[1][2] и он определил очаги землетрясения в горных, прибрежных и подводных районах.[12] В 1930-х годах он обратил внимание на связь между землетрясениями и землетрясениями. эпицентры и Срединно-Атлантический хребет,[3] первая публикация карты сейсмичности мира с указанием сейсмической активности в 1932 году.[13][14]

Прочие обязанности

На протяжении своей карьеры Хек служил командующий офицер входит в пятерку крупнейших исследовательских судов флота Береговой и геодезической службы. Последняя должность Хека была научным помощником директора Береговой и геодезической службы,[1][2] кто в то время был Контр-адмирал Лео Отис Кольбер. Хек ушел в отставку в звании капитан 30 апреля 1945 г.[1][2]

Награды

Университет Лихай наградил Хека почетным званием доктор наук степень в 1930 г. В 1941 г. Фордхэмский университет наградил и его. Среди его других академических наград Пхи Бета Каппа и Сигма Си.[1][2]

В Американский геофизический союз наградил Черт возьми Медаль Уильяма Боуи[1][2] в 1942 г.

Личная и профессиональная жизнь

Черт возьми был президентом Американский геофизический союз с 1932 по 1935 год и Сейсмологическое общество Америки с 1937 по 1939 год. Он также был президентом Сейсмологической ассоциации Международный союз геодезии и геофизики, то Философское общество Вашингтона и Вашингтонское отделение Общество Сигмы Си.[1][2] Черт также был членом или сотрудником Вашингтонская академия наук, то Американская ассоциация развития науки, то Американское общество инженеров-строителей, то Общество американских военных инженеров, то Американский геофизический союз, то Геологическое общество Америки, то Национальное географическое общество, то Космос Клуб, а Федеральный клуб.[1][2]

Хек часто возвращался в Университет Лихай, чтобы читать лекции на самые разные темы, и он часто вносил свой вклад в Бюллетень выпускников Лихай.[1][2] Он написал множество публикаций береговой и геодезической службы по съемке троса, компенсации потерь магнитный компас, скорость звука в морская вода, радиоакустическая локация и история землетрясений в США. Он также написал много статей о магнетизм и сейсмологии, которые были опубликованы в Соединенных Штатах и ​​других странах, и он был автором популярной книги, опубликованной в 1936 году под названием Землетрясения.[1][2][15]

Черт возьми, никогда не был женат.[1][2]

Смерть

Черт возьми умер в Больница Маунт-Вернон в Округ Фэрфакс, Вирджиния 21 декабря 1953 г.[1][2] Он был похоронен в Арлингтонское национальное кладбище в Арлингтон, Вирджиния, 24 декабря 1953 г.[1][2] Почетный гроб на его похоронах присутствовали контр-адмиралы Лео Отис Кольбер, Роберт Ф. А. Стаддс, Роберт В. Нокс, Джин Х. Хоули и капитаны Альберт Дж. Хоскинсон, Эллиот Б. Робертс, Фрэнк С. Борден, Клемент Л. Гарнер, Генри В. Хемпл, Роберт Ф. Люс и Гилберт Т. Руд - весь корпус береговой и геодезической службы США - и г-н Рэймонд Суик, гражданский служащий Службы береговой и геодезической службы.[1][2]

Поминовение

Берегово-геодезические изыскания вспомогательное исследовательское судно USC & GS Черт (ASV 91), который поступил на вооружение в 1967 году, был назван в честь Хека.[3] Рядом с ней родственный корабль USC & GS Грубый (ASV 90), она занималась съемкой троса. После создания 3 октября 1970 г. Национальное управление океанических и атмосферных исследований, Черт и Грубый стал частью Флот NOAA в качестве NOAAS Черт (S 591) и NOAAS Грубый (S 590) и продолжали операции по перетягиванию проволоки вместе до конца 1980-х, когда новые технологии - гидролокатор бокового обзора и многолучевой эхолот - метод перетаскивания проволоки стал устаревшим. Черт затем работал независимо в составе флота NOAA до 1995 года.[3]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т ты v История NOAA: Профили во времени - Биографии C&GS: Николас Хантер Хек
  2. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т ты v Веб-сайт Арлингтонского национального кладбища: Николас Х. Хек
  3. ^ а б c d е ж грамм История NOAA: Корабли для береговой и геодезической разведки: черт возьми
  4. ^ празднование200years.noaa.gov Десять лучших десятков NOAA: прорывы: методы гидрографической съемки: метод проводной съемки, 2007 г.
  5. ^ а б c d История NOAA: Нация в состоянии войны: Военные записи Берегового и геодезического персонала Первой мировой войны: Николас Х. Хек, лейтенант-командир, U.S.N.R.F.
  6. ^ а б c d Hydro-international.com Система без фиксированных точек: разработка методики радиоакустической навигации (часть 1)
  7. ^ а б c d е ж hydro-international.com Открытие передачи звука на большие расстояния в океане
  8. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о История NOAA: начало акустических работ побережья и геодезических изысканий
  9. ^ а б Аноним, "Глубина океана измерена роботом по радио", Популярная механика, Декабрь 1938 г., стр. 828-830.
  10. ^ а б NOAA Ocean Explorer: Хронология
  11. ^ а б NOAA Ocean Explorer: эпоха электроники
  12. ^ Бесплатный словарь: Черт, Николас Х.
  13. ^ Роберт, Кристиан М., Глобальная седиментология океана: взаимодействие геодинамики и палеосреды, Нью-Йорк: Elsevier, 2009., ISBN  978-0-444-51817-0, стр. 16-17.
  14. ^ NOAA Ocean Explorer: карта распространения землетрясений, 1936 г.
  15. ^ geoscienceworld.org Бюллетень сейсмологического общества Америки: Землетрясения, автор Николас Хантер Хек (Princeton University Press, 1936; xi +22 стр. 88 рис.)