Seiko. Часовой дзен. Часть 4: Spring Drive
Все во имя точности На вопрос о том, какой из проектов в области часового дела является самым новым и передовым, девять из десяти специалистов ответят — «технология Spring Drive от Seiko». И мало кто знает, что в следующем году этому проекту исполнится 35 лет.
Все во имя точности На вопрос о том, какой из проектов в области часового дела является самым новым и передовым, девять из десяти специалистов ответят — «технология Spring Drive от Seiko». И мало кто знает, что в следующем году этому проекту исполнится 35 лет.
Идея Spring Drive пришла в голову работавшему на Seiko инженеру Йошиказу Акахане во время велопрогулки. Катясь с небольшой горки, он заметил, что, разогнавшись, его велосипед стал двигаться с постоянной скоростью: сила сопротивления воздуха сравнялась с силой тяжести. А что, если сделать часы, колесная система которых сама тормозит себя, поддерживая постоянную скорость вращения и точность хода? А если задействовать для этого недавно освоенный кварцевый резонатор? Принцип выглядел довольно просто: заводная пружина механических часов через обычную колесную передачу раскручивает колесо, являющееся ротором генератора, а вырабатываемая генератором энергия используется для того, чтобы подтормаживать колесо магнитным полем, если скорость вращения превысит заданную. Для создания часов с новым принципом требовалось всего ничего: добиться, чтобы энергии, вырабатываемой генератором, хватало для работы тормозящей электронной схемы. Однако путь от идеи до воплощения оказался долгим.
В то время Seiko занималась развитием кварцевых часов, в частности — технологиями, известными нам как Kinetic и Eco-Drive. Было очевидно, что ресурсов на еще одну разработку с неясной перспективой руководство не выделит. Поэтому Акахане никому не рассказывал об идее и вел исследования в одиночку, тайком урывая время от основных заданий. Столкнувшись с неразрешимыми проблемами, в 1982-м он поделился задумкой со своим руководителем. Вдвоем они сделали первый прототип. В 1984-м проекту придали официальный статус и … закрыли: реализовать его на уровне имевшихся технологий было невозможно.
Толчком для возобновления работ послужил проект Kinetic, благодаря которому появилось несколько важных наработок. В Kinetic электронная схема работает не от батареи, а от тока, вырабатываемого генератором. Поскольку мощность генератора невелика, инженерам пришлось изобрести совершенно новую интегральную микросхему с пониженным энергопотреблением. Kinetic подтолкнул и к созданию новых катушек со сверхтонким проводом, отличавшихся в 6 раз большей индуктивностью, использованию нового материала для сердечника катушки — пермаллоя, который позволял резко повысить напряженность создаваемого магнитного поля. Также был разработан новый сплав для заводных пружин механических часов — Spron 510, благодаря которому пружину можно было сделать длиннее, гибче и тем самым повысить количество запасаемой энергии. Все это позволило в 1993 году приступить ко второй стадии проекта. В созданном через год прототипе выделялись две огромные катушки, одна из которых имела 73 000 витков, а вторая — 27 000. Итого — 100 000 витков против 4 000 в катушке обычных кварцевых механизмов! Прототип проработал 10 часов. Это был успех, но до коммерческого продукта было еще далеко.
Модуль вертикального зацепления избавляет секундную стрелку от скачков
Тогда помимо механического и электронного подразделений Seiko к работе подключился отдел полупроводников. Его специалисты помогли создать интегральную схему Silicon-on-Isolator — «кремний на подложке из изолятора», отличавшуюся очень низким энергопотреблением: всего 25 нановат. Чтобы лучше понять, насколько это мало, можно привести такой пример: если каждый из шести миллиардов живущих на Земле людей будет использовать подобное устройство, то их суммарное потребление составит всего 150 ватт — как у обычной электролампы! Это был огромный прорыв.
Выверенная длина секундной стрелки и меток помогает точнее считывать показания
В 1997-м Seiko анонсировала технологию Spring Drive в Швейцарии на очередном конгрессе по хронометрии. Выяснилось, что некоторые швейцарские компании, например ASU Lab, тоже вели исследования в этом направлении. Но они были очень далеки от решения технологических проблем и после анонсирования Seiko своих результатов отказались от проектов. А уже весной 1998-го в Базеле японцы представили первый концепт с ручным заводом, еще через год — готовые часы. Так Seiko во второй раз стала компанией, подарившей миру принципиально иную конструкцию часов. На пути от идеи до коммерческого продукта лежало около 600 промежуточных моделей и 290 патентов... Зачем нужен Spring Drive, почему ему придают так много значения? Эта технология объединяет в себе плюсы механических и кварцевых часов. Spring Drive дает такой же уровень точности, что и кварц — 15 секунд в месяц, на работу механизма не влияет положение в пространстве и степень завода пружины, при этом он не содержит никаких батареек. Важной особенностью Spring Drive является абсолютно плавное, без каких-либо колебаний и толчков, движение секундной стрелки: она не ограничена работой спуска или шаговым мотором.
Форма пружины модуля вертикально зацепления была пересчитана
Платформа Spring Drive стала прекрасной базой для создания хронографа — калибра 9R86. В основе этих часов лежит идея максимального удобства и точности измерения времени — именно ради точности производитель отказался от декоративных решений. Например, традиционное горизонтальное зацепление с двумя вращающимися под задней крышкой колесами выглядит привлекательно, но при включении совмещающиеся зубья неизбежно дают скачок секундной стрелки. В механических часах это не особенно страшно — там стрелка все равно постоянно прыгает. В Spring Drive, где стрелка движется абсолютно плавно, это неприемлемо. Поэтому конструкторы использовали модуль вертикального зацепления. В работе он чем-то похож на сцепление автомобиля: рычаг хронографа приподнимает «тарелку», и особая пружина прижимает одно колесо к другому. Впервые эта довольно сложная конструкция была использована Seiko еще в 1969 году, в самом первом автоматическом хронографе марки. Сейчас модуль значительно переработали, в частности, инженеры Seiko рассчитали новую форму пружины. На повышение точности работает и колонное колесо, переключающее режимы механизма.
Работой хронографа управляет колонное колесо
Стремление к максимальной точности проявилось даже в дизайне. Длина секундной стрелки подобрана так, что она точно накладывается на секундные деления шкалы и чуть-чуть не доходит до рисок, соответствующих 1/5 секунды. Благодаря этому владелец может определить результат замера с точностью 1/5 секунды и выше.
Еще одна особенность часов — трехсуточный запас хода. Более того, инженеры Seiko уверяют, что 72 часа — это автономность со включенным хронографом, а в обычном режиме энергии пружины из фирменного сплава Spron 510 хватит на 100 часов! Причем все это время точность часов остается стабильной, ведь ей заведует электронный «мозг».
Опубликовано в журнале "Мои Часы" №3-2011