Хитрый обод
Выражение «колесо баланса» так прочно вошло в лексикон часовых ценителей, что они с трудом могут как-то иначе представить себе этот элемент механизма.
Между тем с появлением первых хронометров мастера столкнулись с тем, что круглый металлический обод становится жертвой температурного воздействия. Кроме того, в отличие от маятника, работа которого подчиняется законам гравитации, амплитуда колебаний в системе баланс-спираль зависит от свойств самой пружины, также изготовленной из металла, а значит, подверженной температурному расширению.
Идея термокомпенсирующего баланса, который корректирует собственный диаметр, в зависимости от изменений температуры, принадлежала Томасу Ирншоу. Примечательно, что вместо обода в морских хронометрах Ирншоу использовал два дугообразных сегмента, составленных из двух полосок металла с разным температурным расширением и с закрепленными на концах тяжелыми грузами для увеличения момента инерции. Так появилась идея разрезного баланса, состоящего из двух независимых полукружий. Их регулировка относительно центра вращения осуществлялась с помощью специальных винтовых грузов, расположенных на ободе.
С изобретением спирали Nivarox и бериллиевого сплава Glycidur для самого баланса отпала необходимость в различных конструкционных уловках и даже в регулирующих винтах. Со второй половины ХХ века в часовой механике стал широко применяться «лысый баланс» — круглое гладкое колесо без винтов, которое из-за уменьшения сопротивляемости воздуха и смещения массы дальше от центра вращения увеличивало амплитуду и привело к появлению скоростных спусков, работающих на частоте 28 800 пк/час.
Единственный условный недостаток безвинтовых балансов заключается в том, что регулировка хода в них производится только изменением рабочей длины спирали. А по мнению некоторых авторитетных производителей, например Patek Philippe, спираль лучше лишний раз не трогать, чтобы не нарушить точность хода. Поэтому в 1995 году женевский дом представил собственный баланс Gyromax с изменяемым моментом инерции. В нем вместо винтов использовали утопленные в обод круглые грузы с осевыми разрезами. Поворот двух винтов на пол-оборота позволял корректировать суточный ход на +/-20 секунд. Похожую конструкцию использовал Rolex в балансе Microstella, а также Omega в своих механизмах с коаксиальным спуском.
«Шайбы», изменяющие момент инерции, заставили вспомнить и об аэродинамических преимуществах не круглых балансов. Jaeger-LeCoultre в 2015 году в коллекции Geophysics опробовала баланс Gyrolab в форме выпуклой буквы «Н», которая на самом деле являлась сдвоенным логотипом марки. По словам тогдашнего главы мануфактуры Даниэля Ридо, такая форма сокращала потери на трение, обеспечивала более устойчивое равновесие, а пара грузов, размещенных на внешнем краю каждого полукруга, регулировала момент инерции. В 2016 году Gyrolab был помещен в юбилейный Reverso Tribute Gyrotourbillon, где дополнился спиралью полусферической формы.
Часы Jaeger-LeCoultre Geophysic True Second с балансом Gyrolab, напоминающим двойной логотип марки
Похожую конструкцию в том же году представила фабрика La Joux-Perret для U20 Ultra Skeleton Tourbillon своего дочернего бренда Angelus, только здесь дуговые элементы соединялись крестообразной осью, так что получился баланс в форме «бабочки». Он также был утяжелен четырьмя золотыми винтами, расположенными на концах осей, причем винты были снабжены боковыми разрезами, как в Gyromax, то есть с их помощью можно было регулировать суточный ход.
Часы Angelus U20 Ultra Skeleton Tourbillon
Появление легкого, устойчивого к температурным воздействиям и трению кремния привело к новому скачку экспериментов. В 2011 году Patek Philippe через 16 лет после премьеры Gyromax разработал для модели Advanced Reseach 5550 Perpetual Calendar инновационный баланс GyromaxSi, который представлял собой кремниевый обод в двумя вставками из 24-каратного золота и четырьмя золотыми регулировочными винтами.
Часы Patek Philippe Advanced Reseach 5550 Perpetual Calendar с балансом GyromaxSi из кремния и 24-каратного золота
А вскоре De Bethune в модели DB28 презентовал собственный Annular Balance, выполненный в форме «таблетки», внутренний диск которой изготовлен из кремния, а внешний обод — из сплава золота и палладия. В итоге само колесо получается экстра-легким, идеально подходящим для скоростного вращения, а обод обеспечивает хороший момент инерции. Ну и синий цвет кремния очень подходит фирменному стилю De Bethune.
Часы De Bethune DB28 с балансовым колесом из кремния и сплава золота и палладия
В премьере 2016 года Breitling Superocean Heritage Chronoworks с модифицированным калибром 01 было представлено несколько интересных инженерных решений. Так, все детали спуска были изготовлены из кремния, зато баланс также представлял собой «бабочку» с никелевыми дугами и крестообразным мостом из латуни, что, по сути, являлось возрождением старой доброй биметаллической термокомпенсационной конструкции. Все детали баланса были изготовлены методом электроформинга, что позволило точно прочитать его довольно сложную форму.
Наконец, максимально использовали возможности кремния для разработки принципиально нового баланса (и механизма в целом) инженеры Zenith в революционной премьере 2017 года Defy Lab. Здесь вовсе отсутствует колебательная система баланс-спираль, ее полностью заменяет единственная деталь из монолитного кремния с сокращающимися рессорами, напоминающими Girard-Perregaux Constant Escapement. Естественно, такой регулятор не нуждается в смазке и регулировке, не испытывает температурных и магнитным проблем и к тому же работает на частоте 108 000 пк/ час. Его конструкция толщиной 0,5 мм занимает почти всю площадь механизма, поэтому забавно наблюдать, как под сапфировым циферблатом пульсируют кремниевые спицы.
Часы Zenith Defy Inventor с кремниевым осциллятором, альтернативным баланс-спирали и работающим на частоте 129 600 пк/час
Если Defy Lab был концептом, выпущенным тиражом 10 экземпляров, то уже в 2019 году в Базеле Zenith представил его серийную версию Defy Inventor с кремниевым осциллятором, работающим на частоте 129 600 пк/час и способным замерять отрезки времени до 1/100 секунды.
Это очень красивое и смелое решение, которое, безусловно, привлечет внимание коллекционеров, но не стоит забывать, что в последний раз заигрывания в высокочастотными пульсирующими регуляторами в итоге привели к появлению кварцевого механизма. А вернул утраченный престиж часовому искусству не кто иной, как классический круглый баланс со спиралью.