120 000 Полуколебаний вчас: часы xxi века

Vacheron Constantin Malte Tourbillon 18 000 полуколебаний в час
Patek Philippe 5074 21 600 полуколебаний в час
Rolex Submariner Cal.

3135 28 800 полуколебаний в час
Grand Seiko Hi-beat 36 000 36 000 полуколебаний в час
Chopard L. U.C 8HF 57 600 полуколебаний в час
Breguet Classique Chronometrie 7727 72 000 полуколебаний в час
Montblanc TimeWriter II Chronographe Bi-Frequence 1,000 360 000 полуколебаний в час
TAG Heuer Mikrotimer Flying 1000 Concept Chronograph 3 600 000 полуколебаний в час

TAG Heuer Microgirder 7 200 000 полуколебаний в час

Частота полуколебаний балансового колеса карманных и наручных часов измеряется в герцах: 1 Гц = 7200 пк/ч. Большинство карманных часов имеют частоту 2 либо 2,5 Гц. При большом диаметре ветхих механизмов и особенно их балансовых колес, при том, что карманные часы вели малоподвижный образ судьбы, 14 400 и 18 000 пк/ч в полной мере хватало, дабы обеспечить часам стабильный правильный движение.

Но когда наручные часы стали вытеснять из нашей жизни карманные, начались неприятности. Калибры механизмов быстро уменьшились практически в два раза, подробности стали мельче и хуже качеством. Их стало значительно тяжелее вытачивать, выполняя точность и необходимые пропорции.

Оказался парадокс: требования к качеству и точности подробностей быстро возросли, а сами качество и точность быстро снизились.

Поэтому-то первые наручные часы существенно уступали карманным в точности: дневная погрешность хода ±10 мин. считалась в полной мере приемлемой. Теоретики того времени нашли выход из положения. Они укоротили балансовую спираль и повысили частоту полуколебаний до 21 600 пк/ч. Чем выше частота полуколебаний балансового колеса, тем стабильнее трудится узел «баланс-спираль», тем меньше он реагирует на удары, тряску, изменения положения и температурные перепады руки.

Для сплавов, из которых изготавливали в ту пору заводные пружины и балансовые спирали, эта частота была оптимальной. Но, она до сих пор устраивает столь глубокоуважаемых производителей, как Jaeger-LeCoultre, Vacheron Constantin и Audemars Piguet.

Но настоящим прорывом стали механизмы с частотой 28 800 пк/ч, каковые показались в 1950-х. Недаром они и стали самыми популярными под заглавиями Rolex 3135, ЕТА2824−2, ETA 2892-А2 и ETA/Valjoux 7750. Как раз благодаря этим механизмам показалось выражение «трудится как швейцарские часы» — надёжности и высшая похвала точности.

Победа над трением

Предстоящее увеличение частоты сдерживала сила трения. Еще сам Аврам-Луи Бреге сказал в начале XIX столетия: «Дайте мне совершенное масло, и я создам совершенные часы». До сих пор ожидает.

Но в 1966-м рискнули-таки выпустить высокочастотный механизм японцы. Из сплавов с низким коэффициентом трения они создали очень правильные подробности, смазали их сверхчистым, суперстойким и плохо дорогим маслом и презентовали часы Grand Seiko Hi-beat 36 000 с частотой баланса 5 Гц. Кстати, в текущем году японцы представили ремейк данной модели.

Швейцарцы повторили успех Seiko лишь в 1969-м, в то время, когда компания Zenith представила собственный известный хронограф El Primero с частотой 36 000 пк/ч. Эта частота оптимальна для хронографов, поскольку с ней ход секундной стрелки образовывает ровно 0,1 с. Единственным относительным недочётом El Primero была и остается необходимость каждый год носить часы в сервис для смазки. Стоит смазке загустеть, как кончики осей скоростного балансового колеса тут же рассверлят опорные рубиновые камни.

Исходя из этого компания Rolex, которая впредь до 2001 года получала El Primero и устанавливала его в собственных хронографах Daytona, заменяла спираль, дабы понизить частоту до 28 800 пк/ч.

Что же разрешило современным часовщикам быстро повысить скорость до 6 и 10 Гц? Нет, совершенного масла они так и не дождались. Технологи изобрели материал со столь низким коэффициентом трения, что отпала необходимость в самой смазке. Показались фотомануфактурные реакторы, в которых подробности не вытачиваются из железных болванок, а формируются посредством ионного травления по заданным объемным световым изображениям.

Точность приобретаемых таким методом подробностей потрясает: допусков не существует по большому счету, кроме того в одну сотую микрона.

Швейцарцы создают в фотомануфактурных реакторах подробности часовых спусков из атомов кремния. Согласно точки зрения японцев, которых не устраивает хрупкость кремния, лучше применять атомы никеля (действительно, коэффициент трения никеля выше, чем у кремния). Так или иначе, спуски с анкером, спусковым колесом и спиралью из материала на базе кремния имеют все высокочастотные швейцарские премьеры этого года.

Это Chopard L.U.C 8HF в 42-миллиметровом титановом корпусе с частотой баланса 8 Гц, другими словами 57 600 пк/ч. Компания Breguet представила модель Classique Chronometrie 7727 с еще большей частотой — 10 Гц (72 000 пк/ч). Действительно, потомки Бреге пока не торопятся запускать в массовое производство собственный сверхскоростной хронометр: необходимо еще решить проблему с регулируемым осциллятором, дабы тот выдавал 10-герцовую частоту неизменно, не реагируя на внешние помехи.

Из-за чего шипят часы

Но отдельного рассказа заслуживают инженеры компании TAG Heuer, каковые вот уже семь лет экспериментируют со сверхчастотными балансами. В 2005 году они представили концепт TAG Heuer Calibre 360 — первый механический наручный хронограф, талантливый измерять промежутки времени с точностью до 0,01 с. Механизм Calibre 360 складывался из двух свободных частей — часовой и хронографической.

Часовая часть имела простой баланс с частотой 28 800 пк/ч, а вторая половинка, отвечающая за работу модуля хронографа, оснащалась собственным заводным барабаном, отдельной персональным узлом и колёсной передачей «баланс-спираль» со скоростью 360 000 пк/ч. не забываю, в то время, когда я надавил на стартовую кнопку хронографа, часы превратились в шипящую вибрирующую бомбочку, которая вот-вот взорвется в руках. Столь высока была скорость колеса и столь бешено стучали палеты анкера.

Однако спустя всего два года TAG Heuer запустила часы с этим механизмом в серию. А в прошедшем сезоне представила уже второй, существенно усовершенствованный механизм подобной конструкции, трудящийся с той же частотой.

Кстати, в текущем году часовой дом Montblanc представил собственную версию сверхбыстрого хронографа Time-WriterII Chronographe Bi-Frequence 1,000. Конструкция механизма весьма похожа — имеется часовая часть, имеется свободная хронографическая часть. Основной классический механизм Minerva никак не изменился со времен господства карманных часов. Он кроме того трудится с прошлой характерной частотой 18 000 пк/ч.

Но баланс модуля хронографа имеет частоту 360 000 пк/ч. «Прекрасно смазанный, он звучит как швейная машинка «Зингер»», — утверждает конструктор этих часов Бартомеу Гомила. Я, к сожалению, уже не помню, как звучит «Зингер», но вибрирует Montblanc TimeWriterII Chronographe Bi-Frequence 1,000 меньше, чем TAG Heuer Calibre 360.

Как же он измеряет промежутки времени с точностью 0,001 с? Секрет в том, что 50-герцовый импульс подается на промежуточное «тысячное колесо», которое вдесятеро убыстряет вращение и шаг секундного колеса и стрелки хронографа. А механизм сцепления хронографа — колонное колесо — имеет два уровня. Один уровень традиционно несёт ответственность за функции «старт», «стоп» и «обнуление», а второй осуществляет контроль работу «тысячного колеса».

Весьма элегантное и технологичное ответ разрешило расширить запас хода модуля хронографа аж до 45 мин..

Счет на миллионы

Но всемирный рекорд балансовой скорости побила этой весной все же TAG Heuer. В случае если прошлогодний концепт Mikrotimer Flying 1000 Concept Chronograph измерял промежутки времени с точностью до 0,001 с, а его баланс трудился со скоростью 3 600 000 пк/ч, то нынешняя модель TAG Heuer Microgirder имеет регулятор с частотой 10 000 Гц (7 200 000 пк/ч). Так, точность этого механического хронографа образовывает 0,0005 с. Спуск этих часов уже не имеет никакого спирали и балансового колеса.

Вместо них используется стержневой осциллятор, что связывает с механизмом два промежуточных стержня.

Дело в том, что в ходе разработки этих часов конструкторы TAG Heuer заключили, что частота 3 600 000 пк/ч — это тот максимум, на котором смогут некое (весьма недолгое) время трудиться классические часы на швейцарском анкерном спуске. Так как он складывается из трех блоков: колесной передачи, которая передает спусковому колесу энергию заводного барабана; спуска, передающего энергию регулятору; контроллера, задающего частоту полуколебаний.

Так вот, чем выше частота, тем выше нагрузка на спусковое колесо, и ему все сложнее выдерживать задаваемый темп. А ведь спусковое колесо со своей стороны должно задавать темп вращению всей колесной передачи, которая владеет собственной и большой инерцией. В определенный момент наступает так называемая энергетическая асфиксия, в следствии чего спусковое колесо и вся колесная передача во главе с заводным барабаном всецело сбиваются с заданной скорости и такта.

Было нужно конструкторам TAG Heuer изобретать вместо классического швейцарского анкерного спуска нетрадиционный регулятор. Они задумались, а что еще, не считая балансового колеса, может стать источником колебаний? На одном из заседаний кто-то из инженеров металлическую линейку, положил ее на край стола и ударил по выступающему кончику — узнаваемая школьная забава. Линейка затрещала, дико вибрируя. «А что? — весело изумились коллеги. — Это мысль!

И взять частоту выше рекордных прошлогодних 500 Гц возможно, и отрегулировать ее за счет длины легко!».

Так был выбран тип регулятора. Вот лишь вместо линейки разработчики остановились на узком стержне. длина и Форма стержня были вычислены посредством уравнения Д Аламбера. Возможно лишь таковой стержень имел возможность обеспечить четкую фиксацию показаний хронографа при частоте 1000 Гц.

Защищенный десятью патентами стержневой осциллятор состоит их трех связанных между собой стержней: вибрирующего стержня, с осциллятора и цепного стержня.

Конечно же, до запуска концепта в производство еще весьма на большом растоянии. Да, TAG Heuer славится тем, что через некое время обязательно предоставляет возможность купить серийный экземпляр собственных концептов, но необходимы ли по большому счету механические часы с таковой частотой? Позапрошлогодний суперхронограф Mikrograph с частотой баланса 360 000 пк/ч был запущен в серию, но числом 150экземпляров, только для коллекционеров.

Довольно часто пользоваться модулем хронографа не рекомендуется, смазывать его нужно раз в полгода. Производство TAG Heuer Mikrotimer, чей баланс оснащен не классическим колесом, а втулкой и трудится с частотой 500 Гц (3 600 000 пк/ч), еще не началось.

Но, благодаря конструированию собственных концептов компания TAG Heuer внесла громадный вклад теорию часового дела и микромеханики. К примеру, умелым методом было узнано, что законы Галилея и Гюйгенса трудятся только до скорости 550 Гц, а большой разумный порог частоты для механических часов образовывает 3000 Гц. Апробировано множество перспективных материалов и сплавов.

В общем, верной дорогой идут ученые TAG Heuer.

Схема спускового механизма хронографа Tag Heuer Microgirder

Заводной барабан модуля хронографа Microgirder подает энергию на спусковую шестерню, на втором финише оси которой расположено спусковое колесо. От простого оно отличается тем, что имеет 40 зубьев (вместо привычных 20) с минимальным углом, дабы контакт зубьев с анкерными палетами занимал как возможно меньше времени. С линейным осциллятором, трудящимся с частотой 7 200 000 пк/ч, анкер связан двумя стержнями — вибрирующим и с цепным.

Они конвертируют кинетическую энергию спускового колеса в потенциальную и сами вибрируют, как стержневой осциллятор. Никакого балансового колеса механизм хронографа не имеет, нет тут и привычной нам совокупности «старт-стоп» в виде колонного колеса либо кулачковой совокупности. остановка функции отсчёта и Активация хронографа осуществляются втулкой, которая касается вибрирующего стержня.

Отдельный заводной барабан снабжает работу хронографа только в течение трех мин.. Считается, что процессы, длительность которых измеряется с точностью до 0,0005 с, не смогут продолжаться больше 180 с.

Статья «Пульс 120 000 ударов в 60 секунд» размещена в издании «Популярная механика» (№116, июнь 2012).

Случайные записи:

• Bork q710: чисто вымытый воздух
• 10 Самых дорогих игрушек вмире

BreguetTypeXXII

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Новинки baselworld 2013

  Фузея Цепь фузеи в часах Zenith Academy Christophe Colomb Hurricane имеет длину 18 см и складывается из 585 подробностей. Собирают ее только вручную….

• Еще раз о «темпе»

  Любой из нас точно сможет, не вспоминая, перечислить много известных самолетов, кораблей и автомобилей, вписавших собственные страницы в историю развития…

• Звездная пыль: останки старины глубокой

  Раннее утро 15 января 2006 года. Я в кабине принадлежащего NASA модифицированного DC-8, мчащегося над Невадой на высоте 13 км. Мы летим на перехват…

• Flyboard air – новое слово в мире джетпаков и ховербордов

  До тех пор пока романтики грезят о том, что в один раз мы сможем парить над почвой на ховерборде из фильма «Назад в будущее 2» либо взмывать в небеса…