A. Lange & Sohne: Lange 31
Без малого 3 года назад мануфактура A. Lange & Sohne из немецкого центра часовой промышленности Гласхютте представила на Женевском салоне красивое и, главное, практичное решение классической задачи часовой инженерии
Без малого 3 года назад мануфактура A. Lange & Sohne из немецкого центра часовой промышленности Гласхютте представила на Женевском салоне красивое и, главное, практичное решение классической задачи часовой инженерии: часы с месячным запасом хода. Впрочем, простым это решение никак назвать было нельзя – оно явилось результатом пятилетних инженерных изысканий и 12-месячного тщательного тестирования. Зато всего спустя год после премьеры работающая модель Lange 31 поступила в продажу.
Две проблемы
Вопросом увеличения запаса хода занимались многие часовые марки с переменным успехом, и на первый взгляд кажется, что сегодня благодаря новым технологиям он решается достаточно просто. Основной конструкторский подход состоит в разработке механизма с несколькими заводными барабанами. Использование новых сплавов и материалов позволяет мануфактурам создавать длинные и мощные пружины. А общая тенденция к увеличению размеров корпуса часов, соответственно, дает возможность размещать в них механизмы с большими барабанами.
Чем больше пружин и чем больше их размер, тем больше энергии можно в них запасти. Правда, эта «медаль» имеет и обратную сторону – изохронность колебаний системы «баланс-спираль». По мере ослабевания завода главной пружины существенно уменьшается момент, передаваемый на колесо баланса. Соответственно амплитуда колебаний колеса также ощутимо уменьшается. Такое непостоянство отрицательно сказывается на равномерности и точности хода часов: при полном заводе пружины часы будут отставать, а с уменьшением момента и амплитуды – спешить.
Поэтому в среднем современные механические часы имеют запас хода 40 часов и пружину длиной 40–70 см, что позволяет с некоторой погрешностью пренебречь проблемой изохронности. Таким образом, для создания механизма с увеличенным запасом хода часовщики должны найти удачное решение двух взаимосвязанных задач: во-первых, выбрать конструкцию и размеры заводных барабанов, форму и материал пружин, а во-вторых, решить проблему постоянной силы, передаваемой на колесо баланса. И чем мощнее пружина, тем сложнее и оригинальнее требуется решение второй задачи.
«Задача 31» – соревнование амбиций
Задача создания механизма, не требующего подзавода на протяжении 31 дня, очень красива по своей сути и очень сложна по исполнению, поэтому решившая ее мануфактура гарантировала бы себе очень серьезный аргумент в конкурентной борьбе и всплеск внимания. Поэтому после возрождения швейцарской часовой промышленности в 90-х годах XX века несколько крупнейших и авторитетнейших часовых компаний предпринимали попытки достигнуть отметки «31 день запаса хода».
Однако, то ли просто не найдя удовлетворительного конструктивного решения, то ли усомнившись в перспективности дальнейших исследований в этом направлении (ведь не нужно забывать, что подобные поиски сопровождаются солидными финансовыми затратами, которые не ясно когда окупятся и окупятся ли вообще), вынуждены были отказаться от этой затеи. Сегодня многие признанные часовые «монстры» имеют на вооружении мануфактурные механизмы с 7–10 днями автономности: это и Patek Philippe, и IWC, и Audemars Piguet, и Blancpain, и Officine Panerai, и Jaeger-LeCoultre.
Инженерные приемы, позволяющие достичь определенного результата, естественно, разнятся. Так, в некоторых моделях использование нескольких заводных барабанов позволяет ограничивать «рабочую длину» основного источника энергии, и пружина следующего барабана включается в работу механизма при определенной степени ослабевания предыдущей. Другим подходом является использование особых конструкций спуска часов, например спуска прямого действия.
Некоторые марки активно и небезуспешно работают над формой и материалом главной пружины. В 2006 году имеющий сомнительную репутацию выходец из Ташкента Джейкоб Арабо (Яков Арабов) представил миру концепт модели Jacob & Co. The Quenttin, посвященной известному голливудскому режиссеру Квентину Тарантино. Естественно, что турбийон с 31-дневным запасом хода – это не горсть бриллиантов, поэтому механизм был разработан известной компанией BNB Concept, которая специализируется на аутсорсинге проектирования и производства сложнейших механических узлов для многих швейцарских брендов. Как это часто случается с подобными проектами, до рабочего варианта предстоял еще долгий и тернистый путь и в продажу эти часы поступили лишь спустя около двух лет.
Месячную автономность обеспечивают 7 (!) заводных барабанов, видимых сквозь стекло циферблата. Но даже если отбросить сомнения касательно реального практического функционирования этого механизма, то размеры 56 x 47 x 21,5 мм этого «космического корабля» впечатляют. Нехитрые подсчеты дают нам площадь этой громадины 2632 мм2, а в совокупности с весом в 380 граммов не оставляют сомнений: The Quenttin – это скорее очень дорогой автоматон, а не наручные часы. Очевидно, что для создания месячного запаса хода с адекватным размером механизма требовалось что-то особенное. И то, что это решение было найдено именно саксонскими инженерами, – не случайность.
Сила постоянства
За 31 день до начала Женевского салона SIHH-2007 модель Lange 31 была представлена публике. Задача была сформулирована просто и амбициозно: часы должны обладать одинаковой точностью хода как в первый день после завода, так и в 31-й. Блестяще решить «задачу 31» A. Lange & Sohne помог аккумулятор энергии. Данное решение известно в часовом деле уже несколько столетий и заключается в том, что между главной пружиной, обладающей недостаточно ровной характеристикой момента, и спуском встраивается специальное промежуточное устройство, которое накапливает небольшие строго равномерные порции энергии и затем передает их на спуск.
В своих материалах специалисты A. Lange & Sohne называют это устройство ремонтуаром, что отчасти оправданно, но может привнести некоторую путаницу (см. врез «Трудности пере- вода»). Принцип работы такого устройства постоянной силы был использован в моделях с турбийоном от F.P. Journe и DeWitt. Но элегантные и новаторские особенности аккумулятора энергии, разработанного часовщиками из Гласхютте, позволили решить проблему изохронности для поистине грандиозной автономности механизма.
Тот факт, что именно A. Lange & Sohne удалось первой создать модель с месячным запасом хода, ни у кого не вызвал удивления. Ведь инженерные изыскания постоянной силы для дома Lange являются, если можно так сказать, «семейным делом». Отец-основатель бренда Фердинанд Адольф Ланге еще в 1866 изобрел спуск с прыгающей секунд- ной стрелкой – так называемый секундный ремонтуар – для точных карманных часов.
Позже он разработал похожую конструкцию для больших напольных часов с 10-метровым маятником, которые сейчас стоят в штаб-квартире Lange в Гласхютте и до сих пор точно показывают время персоналу мануфактуры. А в 2005 году A. Lange & Sohne первыми решились интегрировать в механизм наручных часов модели Lange Tourbillon Pour le Merite фузею – другое известное устройство постоянной силы, изобретение которой связывают с самим Леонардо да Винчи. Фузея была придумана более чем 5 веков назад, и узла баланса тогда не существовало в принципе. Фузею можно смело называть самым древним устройством постоянной силы.
Основным передаточным элементом фузейного блока является миниатюрная цепь, наматывающаяся на ось конической формы. Недостатками такого решения являются большой объем размещения, требуемый для цепного блока, и значительное количество деталей. Эти проблемы приобретали грандиозный размер для часов с месячным запасом хода. Поэтому для решения «задачи 31» от данного варианта пришлось отказаться в пользу аккумулятора энергии.
12 сезонов подзавода
Итак, давайте подробнее рассмотрим, каким образом достигается подобный впечатляющий результат. Мануфактурный механизм, получивший номер L034.1, комплектуется двумя огромными барабанами с внутренним диаметром 25 мм, расположенными один над другим. Барабаны занимают большую часть объема часов. В каждом из барабанов помещена пружина длиной 1850 мм.
Таким образом, совокупная длина обеих пружин достигает почти 4 метров (!). Если верить пресс-релизу от Lange, их совместной энергии достаточно для подъема 100-граммовой плитки шоколада на высоту 320 см. Логично, что для завода столь мощных пружин заводную головку пришлось бы крутить обременительно долго. Поэтому пришлось использовать классический заводной ключ, применяемый в старинных карманных часах.
Усилие рычага, создаваемое ключом, позволило выбрать приемлемое передаточное число: так, для полного завода требуется 31 оборот, по обороту на каждый день. Стандартную заводную головку пришлось бы провернуть более пяти сотен раз. Узел ключа оснащен специальной встроенной «трещоткой» и ограничителем завода, которые позволяют осуществлять плавный завод пружины и предохранять ее от непреднамеренного перенатяжения.
Квадратный интерфейс ключа находится на задней крышке модели. Как уже упоминалось ранее, для решения проблемы постоянной точности хода при столь мощных главных пружинах был использован аккумулятор энергии. Он встроен между четвертым и спусковым колесами. По сути, четвертое колесо в Lange 31 состоит из двух соосных частей, одна из которых (нижняя на рисунке) через другие колеса связана с барабаном, а вторая (верхняя) передает вращение на триб анкерного колеса.
Если описывать конструкцию очень упрошено, то обе части связаны между собой вспомогательной пружиной, которая одним концом закреплена на оси верхнего колеса, а другим – на специальном штифте. Поворачиваясь раз в 10 секунд, штифт взводит эту пружину, после чего та раскручивается и передает момент на верхнее колесо, а через него – на спуск. Таким образом, именно эта вспомогательная пружина и является накопителем энергии.
Операция взвода требует лишь доли секунды, а все остальные 10 секунд пружина плавно раскручивается. В течение этого промежутка времени момент вспомогательной пружины изменяется очень незначительно, поэтому передаваемый балансу импульс можно считать постоянным на протяжении всего 31-дневного периода.
Взводом пружины ведает устройство, состоящее из однозубого колеса, «качающегося» рычага и кулачка, имеющего форму так называемого треугольника Рело. Это треугольник с немного выпуклыми сторонами, получивший свое имя в честь немецкого инженера XIX века Франца Рело (хотя идея была известна и до него). Он обладает рядом уникальных математических свойств и имеет очень широкое применение в технике.
Кулачок закреплен на верхнем колесе и после поворота на 60 градусов (т.е. каждые 10 секунд) двигает «качающийся» рычаг, слегка напоминающий грушу. Внутри этого рычага расположены 2 палеты, которые поочередно входят в зацепление с однозубым колесом, соединенным с помощью колес с заводным барабаном, и останавливают его вращение после поворота на 180 градусов.
Каждый поворот этого колеса сопровождается перезаводом вспомогательной пружины. Работу аккумулятора энергии можно увидеть сквозь прозрачное сапфировое стекло с тыльной стороны корпуса. Кроме того для максимальной наглядности опора оси четвертого колеса, на которой расположена вспомогательная пружина и кулачок, выполнена из прозрачного сапфира.
Это позволяет наблюдать взаимодействие кулачка и грушевидного рычага. Таким образом, предложенная часовщиками Lange реализация устройства постоянной силы позволяет сгладить уменьшение момента, обеспечиваемого заводным барабаном на протяжении месяца работы. А в результате мы имеем постоянную амплитуду колебаний баланса и отсутствие изохронной погрешности. На 31-й день специальное стоп-устройство остановит механизм, так как момента вращения заводного барабана будет недостаточно для взвода вспомогательной пружины.
Куда дольше?
Lange 31, будучи моделью класса Grand Complication, занимает особое место в этом почетном семействе. По сути, она является предметом рафинированного часового инженерного искусства. В этой модели на первый взгляд ничто не выдает сверхсложных часов. Нет ни кинетического волшебства турбийона, не потрясающего чистотой звука репетира, ни значительного количества индикаторов вечного календаря, ни восьми ретроградных стрелок, ни сюрреалистической системы индикации времени, ни прочих неотъемлемых атрибутов высокого часового искусства. Только разве что 46-миллиметровый размер корпуса, хотя сегодня этим сложно кого-то удивить. Lange 31 своего рода кантовская «вещь в себе». И, честно признаться, именно это в ней и подкупает.
С другой стороны, очевидно, что практической необходимости в месячном запасе хода наручных часов, учитывая все сопутствующие факторы в виде стоимости (ориентировочная цена платиновой Lange 180 000 $) и сложности изготовления, нет, потому и поиски вариантов увеличения запаса хода прекратились в часовой истории практически одновременно с комплектацией механизма таким компонентом, как модуль автоподзавода.
Ведь настройка такого аккумулятора энергии – задача не менее сложная и кропотливая, чем настройка спуска в турбийоне, и занимает не одну неделю. Представляя восхищенной публике такие удачные и сложные экземпляры, марка демонстрирует свои возможности, свой творческий и инженерный потенциал, с одной стороны, и еще раз напоминает о своем богатом часовом наследии, с другой. Ведь сколь- ко бы сами бренды ни говорили, что не нуждаются в этом, жестокая конкуренция делает свое дело.
Перспектива же дальнейших работ по увеличению запаса хода либо поиску альтернативных вариантов решения той же задачи месячного запаса хода связана с одновременными исследованиями в двух тесно переплетенных направлениях: разработка новых материалов, новых сплавов для изготовления ключевых деталей часового механизма, которые позволят улучшить их динамические свойства, и в то же время активная работа с архивами, с блестящими конструкторскими решениями, которые были заброшены изобретателями в виду казавшейся бесперспективности или просто не были поняты современниками. Сейчас они требуют лишь доработки, чтобы начать эффективно функционировать. Ведь именно подобные идеи позволяют часовщикам создавать модели, о которых будут говорить, за которые будут платить и которыми будут восхищаться.
И дольше века
Спустя три года после презентации Lange 31 ее создатель Антони де Хаас рас- сказал следующую историю. Ему позвонил один из владельцев модели, коллекционер из Сингапура, и сообщил, что он забыл завести часы и они идут уже 37 дней без ущерба точности. Господин де Хаас схватился за голову: это означает, что сломался регулятор завода. Но клиент был так доволен, что его с большим трудом удалось уговорить прислать часы для ремонта. Это было на 42-й день. Часы по-прежнему шли точно.
Опубликовано в журнале "Мои Часы" №1-2010