Альтернативный ход. Новые механические спуски
Изобретение компактного кварцевого регулятора в 70-х годах прошлого века поставило жирную точку в истории развития и совершенствования часового механизма и, в частности, его важнейшего узла — спуска. Однако бережно пестуемый престиж «живой» механики в сочетании с ощутимым скачком технологий на рубеже веков привели к тому, что за последние годы появилось более десятка амбициозных и весьма дорогостоящих проектов «революционного переосмысления конструкции часового регулятора». Пришло время разобраться — насколько они революционны. И насколько жизнеспособны.
Оппоненты Мьюджа
С точки зрения физики совершенствование механического регулятора — постоянная борьба с потерей энергии, поэтому все решения направлены на то, чтобы выиграть эту битву тем или иным способом. Наибольшие потери в анкерном спуске (в среднем около 65% производимой пружиной энергии) происходят в двух точках: на анкерной вилке и на оси балансового колеса. Одним из самых популярных альтернативных направлений в последние пару лет стало использование свободного хронометрового спуска, например в часах Christophe Claret Maestoso и Urban Jurgensen P8 (см. «Мои часы» №3/2014). Такой спуск использует прямую передачу импульса на баланс без участия анкерной вилки, к тому же характеризуется одним импульсом за полное колебание баланса вместо двух у анкерного спуска. К сожалению, эта конструкция является особенно чувствительной к разнообразным ударам, поэтому требует специальных противоударных и противоблокирующих систем. К тому же хронометровые спуски были придуманы в том же XVIII веке, что и анкерный спуск Томаса Мьюджа, поэтому их сложно назвать свежей мыслью в часовом деле.
Ulysse Anchor Tourbillon с мануфактурным калибром UN-178 с традиционным турбийоном, в котором работает уникальный кремниевый спуск без оси вращения вилки
Лучшее из двух миров предлагают взять сторонники скрещивания хронометровых и анкерных спусков. Идея также не нова, поскольку впервые ее реализовал в 1791 году часовщик короля Людовика XVI Робер Робэн (1742-1809). На основе спуска Робэна, сочетающего надежность анкерного спуска и точность хронометрового, в 2009 году Audemars Piguet представила свою версию спуска прямого действия AP Escapement, позволяющего снизить энергопотери до 48%.
Вместо анкерной вилки Ulysse Nardin использовал кремниевую эластичную рамку, в которой работа встроенной анкерной вилки управляется двумя тонкими лезвиями толщиной в 1/10 волоса
Одной из технических особенностей хронометрового спуска является уменьшение плоскости контакт палеты и анкерного колеса — так, в AP Escapement длина поверхности контакта палеты была уменьшена с 0,4 мм до 0,05 мм, что позволило отказаться от смазки и тем самым увеличить частоту колебаний до 43 200 пк/ч, не опасаясь разбрызгивания масла. Помимо этого, Audemars Piguet использовала двойную пружину баланса — распространенный прием для взаимной компенсации несовершенства волоска. В этом году мануфактура из Ле-Брассю представила на SIHH часы Royal Oak Skeleton Double Balance на сей раз с обычным анкерным спуском, но оснащенным двойным балансом. Технические особенности этой конструкции производитель пока не разглашает.
Новый спуск Rolex Chronergy сочетает преимущества анкерного и хронометрового спусков. На схеме справа показано полуколебание баланса против часовой стрелки. На схеме видно, что анкерное колесо напрямую взаимодействует с импульсным камнем на балансе (Fig. 4) без использования анкерной вилки и одновременно с тем другой зуб анкерного колеса нажимает на палету стопора до ограничительного штифта (5). Вращение анкерного колеса регулируется стопором (4) с тремя точками взаимодействия. На балансе расположен специальный стопорный камень (7), который нажимает на рычаг (4c) и позволяет освободиться анкерному колесу.
Единственной на сегодня реально воплощенной в промышленных масштабах технологией альтернативной конструкции спуска является коаксиальный спуск, изобретенный в 1974 году великим Джорджем Дэниелсом и с 1999 года работающий в механизмах Omega. Коаксиальный спуск использует анкерную вилку, но благодаря наличию трех импульсных камней позволяет отделить фазу блокировки от фазы импульса. Как итог в коаксиальном спуске отсутствует характерная для анкерного спуска фаза трения палеты с сильными потерями энергии. Преодолев обычные проблемы на стадии запуска, сегодня эта технология реализуется в промышленном масштабе в сотнях тысяч механизмов каждый год. Несколько похожее решение представила публике компания Rolex в новом калибре 3255. Новый спуск Rolex Chronergy позволяет добиться сокращения энергопотерь на 15% в сравнении с предыдущими поколениями механизмов.
Автоматический калибр 770 от Jaeger-LeCoultre оснащен устройством «мертвой» секунды
Эластичное решение
Часовое масло и смазка — один из ключевых элементов совершенствования часовых механизмов, как завещал великий Бреге, поэтому появление кремния в арсенале мануфактур открыло по-настоящему новый горизонт для прогресса. Как известно, характеристики этого материала позволяют полностью отказаться от использования смазки, чем и не преминули воспользоваться производители.
Баланс Gyrolab особой формы позволяет снизить аэродинамическое сопротивление и тем самым уменьшить энергопотери
Кремний имеет своих стойких и авторитетных противников в часовой индустрии, но начатый в 2005 году проект Advanced Research компанией Patek Philippe дал зеленый свет его внедрению. Результатом проекта стал спуск Pulsomax, спираль Spiromax и баланс GyromaxSi из специального сплава Silinvar на основе кремния. Конструктивно Pulsomax — это традиционный анкерный спуск, пусть и с переработанной геометрией вилки и зубьев анкерного колеса, однако использование инновационных материалов позволило, например, уменьшить на 2/3 массу баланса у оси вращения. Была переработана форма баланса, который имеет форму не колеса, а песочных часов с улучшением аэродинамических свойств. В результате Patek Philippe удалось добиться сокращения энергопотерь в механизме на 20%. Но несмотря на все успехи, Pulsomax был использован лишь в лимитированных сериях и пока не имплементирован в регулярные коллекции. Похожие удачные эксперименты с формой кремниевого спуска проводили De Bethune и JaegerleCoultre (баланс Gyrolab).
В конце 2015 года Jaeger-LeCoultre представил новый хронометр Geophysic True Second
Однако производители очень быстро осознали, что перспективы кремния простираются гораздо дальше простой замены материалов в стандартных конструкциях спусков. И здесь началось самое интересное. Дело в том, что эластичные свойства кремния позволяют вовсе отказаться от оси вращения анкерной вилки и тем самым избежать потерь на трении в этой точке. Один из самых ярких и мно гообещающих проектов был представлен в модели Girard-Perregaux Constant Escapement в 2013 году (см. «Мои часы» №5/2013). Этот крайне редко встречающийся реальный спуск постоянной силы имеет в основе кремниевую пластину«бабочку», которая позволяет передавать на импульсный ролик баланса одинаковый импульс в независимости от степени завода основной пружины, используя принцип лезвия. Импульс передается с помощью особой кремниевой вилки, которая является частью рамки.
А через год пионер кремниевых технологий Ulysse Nardin, еще в 2001 году поражавший всех своим двойным прямым спуском в Freak, представил Ulysse Anchor, который в 2015-м для наглядности поместил в классический турбийон в калибре UN-178. Регулятор Ulysse Anchor Tourbillon включает кремниевое анкерное колесо и маленькую кремниевую рамку с встроенной вилкой, которая поддерживается двумя тонкими лезвиями-пружинами толщиной в 1/10 человеческого волоса. Эти пружины переключают положения вилки и тем самым сообщают анкерному колесу необходимый импульс.
Новый концепт от Доменика Рено Twelve First использует уникальную систему цилиндрического низкоамплитудного баланса, скрещенного с хронометровым спуском с непосредственной прыгающей секундой
В продолжение данной эластичной темы в этом году на SIHH Parmigiani Fleurier представила удивленной публике концепт Senfine, разработанный инженером Пьером Женекваном. Конструкция механизма отчасти схожа со спуском Grasshopper Джона Харрисона (хотя Женекван никогда о нем не слышал, так как никогда не работал в часовой сфере) и использует принцип низкоамплитудных балансов. Балансовое колесо в данном концепте работает с амплитудой всего 16о, а его колебания поддерживаются двумя очень тонкими и длинными лезвиями-пружинами. Эти лезвия являются частью крем ниевой рамки, которая благодаря своим эластичным свойствам осуществляет так называемое виртуальное вращение встроенной вилки. Низкозатратный спуск позволяет в теории увеличить запас хода данных часов до 70 дней (!!!). С нетерпением будем ждать серийных часов в продаже.
Схема DR 01 Twelve First
1. Балансировка инерционного блока 2. Боковая зона безопасности 3. Распределяющая вращение система 4. Кулачок безопасности 5. Фиксатор положения 6. Спусковой зуб 7. Пропускающее «лишние» полуколебания колесо 8. Колонны безопасности 9. Палеты спуска 10. Ограничитель 11. Хронометровый рычаг 12. Стопорные палеты 13. Анкерное колесо 14. Импульсный конец 15. Запирающий конец 16. Штифт баланса 17. Боковая зона безопасности 18. Балансировка инерционного блока 19-20. Боковая зона инерции 21. Опорный диск 22. Собачка вращения
Виртуальный Грааль
Еще один низкоамплитудный концепт, существующий пока в еще более виртуальном состоянии, показал в этом году ветеран индустрии Доминик Рено. Часы Twelve First оснащены калибром DR01, поистине не имеющим аналогов в современном мире. Традиционный баланс заменен на специальный цилиндр, внутри которого находится трехопорное лезвие. Рубиновые опоры лезвия опираются на разделенную натрое и перевернутую горизонтально ось баланса. Такое положение оси делает ее неуязвимой, тогда как в традиционных часах цапфа оси баланса — самое тонкое место любого механизма при ударах. По бокам цилиндра расположены две пружины в форме арбалета, которые обеспечивают необходимое натяжение при колебании баланса-цилиндра и возвращают его в исходное положение (то есть выполняют работу привычного волоска). Амплитуда колебаний цилиндра всего 30о, что позволяет на данный момент увеличить запас хода часов до двух недель при частоте 36 000 пк/ч. При этом при 10 полуколебаниях в секунду спуск, построенный по принципу хронометрового, регистрирует только одно из них. Таким образом, Twelve First получают по-настоящему прыгающую раз в секунду стрелку без использования дополнительного ремонтуара, а только за счет особой организации спуска. Концепт выглядит сногсшибательно, что тут говорить, но существует пока только на головокружительных рендерах, поэтому повременим с восторгами.
Премьера SIHH -2016: Audemars Piguet Royal Oak Openworked Double Balance использует технологию двойного баланса, которая в некотором роде продолжает идеи более ранних экспериментов часового дома со спуском AP Chronometer
Также стоит вспомнить о еще одном теоретическом концепте от De Bethune, над которым компания трудится уже около 10 лет и который был представлен в 2011 году под названием Resonique. Этот спуск основывается на акустическом резонансе в сочетании с особым магнитным спуском, работающим на частоте 928 Hz, или 6 681 600 пк/ч. Вопреки принятой традиции патентов, Денис Флажоле принял решение развивать проект в режиме Opensource, то есть материалы находятся в свободном доступе для того, чтобы все желающие могли поучаствовать в его разработке. Очевидно, такой формат намекает скорее на теоретическую направленность проекта, чем на решение конкретной прикладной задачи.
Выбранный конструкторами путь улучшения спуска (уменьшение амплитуды и повышение частоты) вызывает удивление своей предсказуемостью — ведь, казалось бы, для часовой индустрии это пройденный этап. К тому же из-за обилия инноваций многие проекты уже настолько технически сложны, что невозможно просто и доходчиво объяснить коллекционеру, как это все устроено и, главное, зачем оно нужно, если учесть, что 2-3 секунды погрешности хронометра COSC за глаза хватает подавляющему большинству владельцев механики. Правда, глядя на жизнерадостный синий кремний и детали необычный формы, на ум приходит хрестоматийная фраза — «Ну, во-первых, это красиво».