Николас Х. Хек

Николас Х. Хек
Николас Х. Хек, вероятно, около 1940 г.
Рожденный	( 1882-09-01 )1 сентября 1882 г., Хектон-Миллс, округ Дофин, Пенсильвания , США
Умер	21 декабря 1953 г. (1953-12-21)(71 год), округ Фэрфакс, Вирджиния , США
Место захоронения	Арлингтонское национальное кладбище Арлингтон , Вирджиния
Верность	Соединенные Штаты Америки
Услуга /филиал	Корпус береговой и геодезической службы США (1917; 1919–1945)  Военно-морской флот США (1917–1919)
Классифицировать	Капитан (береговая и геодезическая служба) Лейтенант-коммандер ( резервные силы ВМС США )
Сражения/войны	Первая мировая война

Капитан Николас Хантер Хек (1 сентября 1882 г. – 21 декабря 1953 г.) был кадровым офицером Корпуса береговой и геодезической службы США . Ведущий геофизик своего времени, Хек внес важный вклад в изучение сейсмологии и океанографии . Он также произвел революцию в гидрографической съемке , разработав метод проволочной съемки и внедрив радиоакустическую локацию в гидрографию Береговой и геодезической службы .

Николас Хантер Хек родился 1 сентября 1882 года ^[1] , сын Джона Льюиса Хека (1843–1927) ^[1] и бывшей Мэри Фрэнсис Хейс (1848–1904), ^[1] в Хектон-Миллс — поселении, названном в честь его деда, доктора Льюиса Хека (1810–1890) ^[1] — в округе Дофин , штат Пенсильвания , недалеко от того, что сейчас называется Хектон . После начального и среднего образования в частных школах в Гаррисберге , штат Пенсильвания, Хек поступил в Университет Лихай , который окончил со степенью бакалавра искусств в 1903 году, несмотря на перенесенный приступ брюшного тифа . Он продолжил обучение в университете еще год, получив степень бакалавра наук в области гражданского строительства в 1904 году. ^[1]

После окончания колледжа Хек в 1904 году устроился на гражданскую работу в Береговую и геодезическую службу США. В том же году Береговая и геодезическая служба представила метод протаскивания троса для проведения гидрографических исследований , который до появления гидролокатора бокового обзора и многолучевого гидролокатора в конце 20-го века был единственным средством поиска больших площадей воды на предмет подводных препятствий или затонувших кораблей или самолетов. ^[2] В период с 1906 по 1916 год Хек отвечал за большую часть разработки метода протаскивания троса, расширив возможности систем протаскивания троса с относительно ограниченной области до охвата каналов шириной от двух до трех морских миль (от 3,7 до 5,6 км). Протаскивание троса сыграло заметную роль в расчистке необследованных каналов в водах Аляски , обнаружило сотни препятствий в других местах и ​​оказалось особенно полезным для Соединенных Штатов во время их участия в Первой мировой войне . Техника протягивания троса внесла значительный вклад в гидрографическую съемку на протяжении большей части оставшейся части 20-го века и оставалась неиспользованной до начала 1990-х годов. ^{[1] [2] [3]}

Соединенные Штаты вступили в Первую мировую войну на стороне союзников 6 апреля 1917 года. 22 мая 1917 года Корпус береговой и геодезической службы Соединенных Штатов — предшественник Корпуса офицеров Национального управления океанических и атмосферных исследований — был создан как новая униформа Соединенных Штатов для усиления участия Береговой и геодезической службы в военных действиях. Хек был назначен лейтенантом в новой службе и был среди офицеров Корпуса береговой и геодезической службы, переведенных 24 сентября 1917 года в соответствии с Указом 2707 в Резервные силы Военно-морских сил Соединенных Штатов для военной службы в ВМС США . ^[4]

24 сентября 1917 года, в день своего назначения на флот, Хек был произведен в лейтенанты в Военно-морские резервные силы, а 9 октября 1917 года он был назначен на Военно-морскую экспериментальную станцию ​​в Нью-Лондоне , штат Коннектикут . Его работа там, под руководством Специального совета по противолодочным устройствам, включала изучение ряда сложных тем, но была сосредоточена вокруг использования подводной акустики в качестве средства обнаружения подводных лодок и разработки устройства для обнаружения подводных лодок, находящихся на дне моря. 18 сентября 1918 года он был переведен в Военно-морской штаб США в Лондоне , Англия , для ввода в эксплуатацию оборудования, разработанного 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, и после этого эксплуатация нового противолодочного оборудования полностью прекратилась. ^[4]

15 декабря 1918 года Хек вернулся в Нью-Лондон и возобновил свои обязанности на Военно-морской экспериментальной станции. 25 февраля 1919 года он получил повышение до лейтенант-коммандера в Военно-морских резервных силах. Его служба на флоте закончилась 19 марта 1919 года. ^[4]

Хек вернулся на службу в качестве офицера Корпуса береговой и геодезической съемки 20 марта 1919 года ^[4] , принеся с собой опыт в подводной акустике, полученный им во время службы в ВМС, а также контакты с исследователями ВМС США, Королевского флота и Корпуса береговой артиллерии армии США , изучавшими практическое применение акустики в морской среде. ^[5] В течение следующих нескольких лет разработки в области применения акустики для зондирования глубин и навигации предоставили ему возможность произвести революцию в методах гидрографической съемки .

К периоду сразу после Первой мировой войны исследования в области использования акустики привели к примитивной возможности использовать звук для измерения глубины путем отражения его от морского дна и измерения времени, необходимого звуку для прохождения туда и обратно. ^[6] К началу 1923 года эксперименты в этой области, проведенные Министерством военно-морских сил США , а также французами и британцами, ^[7] подсказали Хеку, что Береговая и геодезическая служба должна рассмотреть возможность внедрения этой новой техники эхолотирования в свою геодезическую работу, ^[6] используя ее для более быстрого и дешевого измерения глубины в глубокой воде, чем это было бы возможно путем развертывания длинных свинцовых линий до самого дна с исследовательских судов; глубину в 20 000 футов (6 096 метров) можно было измерить всего за восемь секунд с помощью эхолота, в то время как использование свинцового кабеля для определения глубины могло занять час. ^[8]

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 суда; отмечая пеленг каждого источника звука, экипаж судна определял местоположение своего судна, даже когда плохая видимость не позволяла увидеть свет. ^{[5] [6]} В 1923 году к этим системам был добавлен радиопередатчик, чтобы они могли передавать сигнал, идентифицирующий их приближающимся судам, и информировать суда о том, что они будут издавать акустический сигнал через определенный интервал времени после радиосигнала, позволяя судну определять свое направление и расстояние до навигационного средства. ^{[5] [6]} Тем временем, Отдел подводной звуколокации Корпуса береговой артиллерии армии США проводил эксперименты после Первой мировой войны на мелководье в проливе Виньярд у побережья Массачусетса , в ходе которых он взрывал взрывчатые вещества под водой на концах установленных базовых линий и измерял время, необходимое для того, чтобы звук достиг гидрофонов на других концах базовых линий, чтобы установить очень точные измерения скорости звука в воде. ^{[5] [6]}

Осознавая потенциал этих приложений акустики для гидрографической съемки и навигации , особенно вдоль западного побережья Соединенных Штатов , где туман часто мешал попыткам точно определить местоположение судов, полковник Эрнест Лестер Джонс , тогдашний директор Береговой и геодезической службы, проконсультировавшись с офицерами Корпуса береговой и геодезической службы, решил исследовать использование акустики как для определения глубины, так и для навигации. ^[7] Имея опыт работы в области акустики во время Первой мировой войны, Хек, который к тому времени был начальником Отдела земного магнетизма Береговой и геодезической службы, был очевидным выбором для руководства этими усилиями. К январю 1923 года Береговая и геодезическая служба решила установить звуковой дальномер Hayes — ранний эхолот — на борту исследовательского судна USC&GS Guide , которое Береговая и геодезическая служба планировала ввести в состав своего флота в конце того же года, и когда Хек связался с Э. А. Стефенсоном из Корпуса береговой артиллерии армии США, чтобы сообщить ему об этом плане и узнать больше об экспериментах в проливе Виноградник, Стефенсон предположил, что система гидрофонов, обнаруживающих звук подводных взрывов, может позволить судам Береговой и геодезической службы определять свое местоположение во время проведения исследований. ^[7]

Хек согласился, но считал, что существующие навигационные средства не будут соответствовать потребностям Береговой и геодезической службы с точки зрения оперативности и точности определения местоположения. ^[7] Он предполагал усовершенствовать предыдущие концепции, создав то, что стало известно как метод радиоакустической локации (RAR). В концепции Хека команда исследовательского судна сбрасывала взрывной заряд с кормы судна, взрывала его и отмечала время достижения звука судном с помощью хронографа . Гидрофоны, установленные в известных местах, также обнаруживали звук, когда он достигал их местоположения, а затем автоматически отправляли радиосигнал на судно в тот момент, когда они обнаруживали звук, также записывая это время с помощью хронографа судна. По сути мгновенное уведомление корабля о том, что звук достиг заданного набора гидрофонов, позволило бы экипажу корабля рассчитать расстояние от своего корабля до гидрофонов, вычислив разницу между временем, когда корабль услышал взрыв, и временем, когда звук детонации достиг отдаленных гидрофонов, а затем умножив это время на скорость звука в воде. Выполнив эти расчеты для гидрофонов по крайней мере в двух разных известных местах, экипаж корабля мог бы использовать триангуляцию для определения местоположения своего корабля. ^{[7] [8]}

Хек наблюдал за испытаниями в штаб-квартире Береговой и геодезической службы в Вашингтоне, округ Колумбия, которые продемонстрировали, что регистрация времени взрыва на борту судна может быть выполнена достаточно точно, чтобы его концепция сработала. ^[7] Он работал с доктором Э. А. Экхардтом, физиком , и М. Кейзером, инженером-электриком из Национального бюро стандартов , чтобы разработать гидрофонную систему, которая могла бы автоматически посылать радиосигнал при обнаружении звука подводного взрыва. ^[7] Когда Guide был введен в эксплуатацию в 1923 году, Хек разместил его в Нью-Лондоне, штат Коннектикут, и организовал для него под своим руководством как проверку способности его нового эхолота производить точные измерения глубины, так и проведение экспериментов по радиоакустической локации в сотрудничестве с Корпусом береговой артиллерии армии США. Несмотря на множество трудностей, испытания как эхолота, так и радиоакустической локации успешно завершились в ноябре 1923 года. ^[7]

В конце ноября 1923 года, с Хеком на борту, Guide начал плавание через Пуэрто-Рико и Панамский канал в Сан-Диего , Калифорния , где он должен был базироваться в будущем, при этом его маршрут должен был проходить через самые разные глубины океана, чтобы он мог продолжить испытания своего эхолота. ^[7] Guide вошла в историю во время плавания, став первым судном Береговой и геодезической службы, использовавшим эхолотирование для измерения и регистрации глубины моря в точках вдоль своего курса; он также измерял температуру воды и брал пробы воды, чтобы Институт биологических исследований Скриппса (ныне Институт океанографии Скриппса ) в Ла-Хойе , Калифорния, мог измерить уровень солености . ^[7] Она также сравнила эхолотные зондирования с зондированиями, сделанными свинцовыми линиями, обнаружив, что использование единой скорости звука в воде, как это было предыдущей практикой тех, кто проводил эксперименты с эхолотированием, давало результаты акустического определения глубины, которые не соответствовали глубинам, найденным свинцовыми линиями. ^[7] 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. ^[7]

По прибытии в Калифорнию сотрудники Хека и Гайда в консультации с Институтом Скриппса разработали формулы, которые позволили точное эхолокационное зондирование глубин во всех водах, кроме самых мелких, и установили гидрофоны в Ла-Хойе и Оушенсайде , Калифорния, чтобы провести эксперименты с радиоакустическим зондированием. ^[7] Под руководством Хека Гайд затем провел эксперименты у побережья Калифорнии в течение первых месяцев 1924 года, которые продемонстрировали, что точное эхолокационное зондирование возможно с использованием новых формул. Эксперименты с радиоакустическим зондированием, несмотря на первоначальные трудности, показали, что метод является практичным, хотя трудности с детонацией некоторых взрывчатых веществ препятствовали некоторой экспериментальной программе. ^[7] В апреле 1924 года Береговая и геодезическая служба пришла к выводу, что как эхолокация, так и радиоакустическое зондирование являются принципиально надежными, без каких-либо основополагающих проблем, которые нужно было решить, и что все, что оставалось, — это продолжать разработку и совершенствование обоих методов в ходе их оперативного использования. Хек передал дальнейшее развитие эхолотирования и радиоакустической локации командиру «Гида » Роберту Люсу и вернулся к своим обязанностям в Вашингтоне, округ Колумбия ^[7]

Первый невизуальный метод навигации в истории человечества, и первый, который можно было использовать в любое время дня и ночи и при любых погодных условиях, радиоакустическая локация стала важным шагом вперед в развитии современных навигационных систем. Хек произвел революцию в океанической съемке, используя радиоэлектронную локацию для определения местоположения судов, что стало одним из его главных вкладов в океанографию. ^{[1] [6] [9] [10]} Его работа также помогла разработать таблицы скорости подводного звука, позволяющие устанавливать «истинные глубины» до пяти миль (8,0 км) с помощью эхолота, ^[1] и к 1928 году все суда Coast and Geodetic Survey присоединились к Guide, чтобы иметь возможность глубоководного зондирования. ^{[9] [10]}

Хек занимал должность начальника отдела сейсмологии и земного магнетизма Береговой и геодезической службы ^[2] и был лидером в развитии геофизики , ^[2] области, в которой у него был широкий круг интересов. ^[1] Он внес большой вклад в сейсмологию в своих исследованиях энергии, потребляемой при возникновении землетрясений , ^[1] и определил очаги сейсмической активности в горных, прибрежных и подводных районах. ^[11] В 1930-х годах он обратил внимание на корреляцию между эпицентрами землетрясений и Срединно-Атлантическим хребтом , ^[2] впервые опубликовав в 1932 году карту мировой сейсмичности, показывающую сейсмическую активность в этом районе. ^{[12] [13]}

За время своей карьеры Хек служил командиром пяти крупнейших исследовательских судов во флоте Береговой и геодезической службы. Последней должностью Хека была должность научного помощника директора Береговой и геодезической службы, ^[1] которым в то время был контр-адмирал Лео Отис Колберт . Хек вышел в отставку в звании капитана 30 апреля 1945 года. ^[1]

Университет Лихай присудил Хеку почетную степень доктора наук в 1930 году. В 1941 году Фордхэмский университет также присудил ему одну. Среди его других академических наград были Phi Beta Kappa и Sigma Xi . ^[1]

В 1942 году Американский геофизический союз наградил Хека медалью Уильяма Боуи ^[1] .

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 вашингтонского отделения Общества Сигма-Кси . ^[1] Хек также был членом или членом Вашингтонской академии наук, Американской ассоциации содействия развитию науки , Американского общества инженеров-строителей , Общества американских военных инженеров , Американского геофизического союза , Геологического общества Америки , Национального географического общества , Клуба «Космос» и Федерального клуба. ^[1]

Хек часто возвращался в университет Лихай, чтобы читать лекции по различным темам, и он часто вносил свой вклад в Lehigh Alumni Bulletin . ^[1] Он написал многочисленные публикации Coast and Geodetic Survey по геодезической съемке с помощью троса, компенсации магнитного компаса , скорости звука в морской воде , радиоакустической локации 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, опубликованной в 1936 году под названием Earthquakes . ^{[1] [14]}

Хек никогда не был женат. ^[1]

Хек умер в госпитале Маунт-Вернон в округе Фэрфакс , штат Вирджиния , 21 декабря 1953 года. ^[1] Он был похоронен на Арлингтонском национальном кладбище . ^{[15] [1]} Почетными носителями гроба на его похоронах были контр-адмиралы Лео Отис Колберт, Роберт Ф. А. Стаддс , Роберт У. Нокс и Джин Х. 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 из Корпуса береговой и геодезической службы США — и г-н Рэймонд Суик, гражданский служащий Корпуса береговой и геодезической службы. ^[1]

Вспомогательное судно береговой и геодезической службы USC&GS Heck (ASV 91), которое вошло в эксплуатацию в 1967 году, было названо в честь Хека. ^[2] Вместе со своим сестринским судном USC&GS Rude (ASV 90) оно занималось съемкой методом протаскивания троса. После создания 3 октября 1970 года Национального управления океанических и атмосферных исследований , Хек и Руд стали частью флота NOAA как NOAAS Heck (S 591) и NOAAS Rude (S 590) и продолжали операции по протаскиванию троса вместе до конца 1980-х годов, когда новые технологии — гидролокатор бокового обзора и многолучевой гидролокатор — сделали метод протаскивания троса устаревшим. Затем Хек работал независимо как часть флота NOAA до 1995 года. ^[2]

• Николас Хантер Хек на ArlingtonCemetery.net, неофициальном сайте