Несмотря на более чем 200 лет развития идеи «мертвой секунды», она не перестала будоражить умы часовщиков, а модели с этой, вроде бы, простой функцией остаются редкостью. В чем дело, неужели так сложно сделать, чтобы секундная стрелка шагала с частотой в один герц?
Часы Konrad от дрезденской марки Lang&Heyne оснащены Calibre V с ручным заводом с функцией «мертвой секунды» и устройством постоянной силы на одной колесной передаче, а также ретроградной датой
История часов — это история вечных исканий и вечного недовольства найденным. Стрелкой первых солнечных часов служила тень от воткнутого в землю шеста, и все бы ничего, но в дождь они ломались. Напротив, водяные и огневые часы не зависели от погоды, зато умели измерять лишь заранее обозначенный отрезок времени. Потребовалось несколько веков, чтобы механическая стрелка научилась совершать равномерное круговое движение с более или менее приличной точностью. Но едва это случилось, человек захотел противоположного: заставить механические часы замерять интервалы, да еще с точностью в секунду. Так родилась идея нынешнего хронографа (подробнее см. материал «Битва хронографов», №4, 2011 г. — Прим. ред.). Данная задача распадалась на две составляющие. Во-первых, надо заставить стрелку останавливаться по желанию человека, но чтобы сам механизм при этом продолжал работу.
Схема прыгающей секунды foudroyante, в которой 30-зубчатое колесо, расположенное на продолжении оси анкерного колеса, взаимодействует с 5-зубчатым колесом для частоты 18 000 пк/ час и с 4-зубчатым колесом (справа) для частоты 14400 пк/час. В этих схемах секундная стрелка второй колесной системы ходит как в обычных часах, но есть дополнительная стрелка, делающая один оборот в секунду соответственно за 5 или 4 скачков.
Во-вторых, обеспечить шаг измерения в одну секунду. В «больших часах» — особенно напольных — именно такой ритм считается стандартным. Секундная стрелка обычно находится на оси четвертого колеса, непосредственно связанного с ходовым. Достаточно подобрать нужную длину веса и маятника, чтобы обеспечить период колебаний в 1 секунда, причем точность будет приемлемой — на уровне нескольких секунд в сутки. Именно такие маятники стоят в большинстве «дедушкиных» часов. Формально в карманных часах тоже можно отрегулировать шаг, изменяя момент инерции баланса и жесткого волоска. Но в наручных часах такая технология не работает. Медленный баланс слишком чувствителен ко всевозможным ударам, тряске и другим воздействиям. Не зря балансы большинства часов работают с частотой 18 000 и более полуколебаний в час. Значит, нужно придумать какое-то устройство, «отвязывающее» секундную стрелку от баланса.
Схема прыгающей секунды foudroyante, в которой 30-зубчатое колесо, расположенное на продолжении оси анкерного колеса, взаимодействует с 5-зубчатым колесом для частоты 18 000 пк/ час и с 4-зубчатым колесом (справа) для частоты 14400 пк/час. В этих схемах секундная стрелка второй колесной системы ходит как в обычных часах, но есть дополнительная стрелка, делающая один оборот в секунду соответственно за 5 или 4 скачков.
Два решения: независимо или медленно
С самого начала и по сегодняшний день эксперименты по созданию хронографа и «мертвой секунды» идут в двух направлениях. Одни часовщики стараются «отвязать» механизм замера от основной колесной передачи. В корпус встраиваются сразу два механизма, а единственной точкой их соприкосновения чаще всего остается регулятор — узел баланс-спираль. Приверженцы другого направления заставляют «замирать» секундную стрелку основного механизма. Это и есть часы с «мертвой секундой — почти отмершая ветвь эволюции хронографов. Первопроходцем тут считается 23-летний женевский мастер Жан-Мозе Пузе (Jean-Moses Pouzait), который в 1777 году создал механизм с независимым приводом секундной, часовой и минутной стрелок. Его конструкция имела как бы два крыла: две колесные системы с собственными заводными пружинами. Одно крыло — традиционная передача, связывающая барабан с регулятором.
Схема взаимодействия триба анкерного колеса и «чертика» второй колесной системы в часах с независимой секундой. Система с колонным колесом и рычагом с пружиной позволяют включать и отключать функцию по требованию. Взаимодействие «чертика» происходит с 6-зубчатым трибом при частоте 18 000 пк/час и с дополнительно напрессованным на ось анкерного колеса 5-зубчатой звездочкой при частоте баланса 21 600 пк/час.
Второе крыло баланса не имело, а в качестве регулятора использовало золотой «чертик» (flirt). Плечо «чертика» натыкалось на зуб триба ходового колеса и находилось с ним в зацеплении некоторое время, пока зуб не проворачивался настолько, чтобы освободить его. В этот момент «чертик» проворачивался и теперь уже другим плечом наталкивался на следующий зуб триба. Передача была рассчитана так, что каждый оборот «чертика» происходил один раз в секунду — то есть стрелка дополнительной колесной системы делала каждую секунду прыжок на одно деление, как в современных кварцевых часах. Этот механизм получил название Seconde independante — «независимая секунда». Буквально через несколько лет подобные конструкции стали выпускать многие именитые часовщики. Появились варианты не только с секундной, но также с часовой и минутной стрелками в дополнительной передаче, что позволяло делать длительные замеры и использовать стрелки второго механизма как второе время (с развитием мореходства появилась необходимость в отображении поясного времени).
Механизм «мертвых секунд» от Lovary
В колодке 1 на продолжении оси секундного колеса закреплена пружина, внешний конец которой под действием сил упругости взаимодействует с внутренней стенкой колеса 2. Последнее через колесо 3 взаимодействует с колесом 4 секундной стрелки. На оси анкерного колеса напрессована звездочка 6, взаимодействующая со штифтами звездочки 5, триб которой находится в зацеплении с колесом 2. Фиксация стрелки в определенном положении достигается пружинкой 7, натяжение которой осуществляется эксцентриком 8, а тонкая регулировка стрелки эксцентриком 9. Спиральная пружина при вращении секундного колеса увлекает за собой и колесо 2, то вращает звездочку 5, скачкообразное движение которой регулируется штифтами, взаимодействующими со звездочкой 6. При остановках звездочки 5 внешний кончик спирали свободно скользит по внутренней стенке колеса 2.
Иногда схема менялась, и «чертик» работал не с трибом анкерного колеса, а с зубьями специального колеса-звездочки, напрессованного на ось анкерного колеса — это позволило сделать функцию секундомера более удобной. Еще одна интересная модель того периода — часы известного лондонского мастера Томаса Мартина (Thomas Martin), созданные в 1778 году. Их особенностью были две необычно расположенные стрелки. Стрелка на «3.30» служила для регулировки точности хода, а стрелка на «8.30» была с секретом: чтобы открыть часы, ее нужно было выставить ключом в строго определенное положение. Достоинство «двухкрылых» схем — отсутствие потерь энергии при работе секундомера. Недостаток — большое количество деталей (по сути, в один корпус интегрировалось два механизма). Постепенно интерес к этой конструкции сошел на нет. Другим направлением, сулившим простое решение задачи «мертвой секунды», был так называемый медленный спуск, который безо всяких ухищрений заставлял секундную стрелку совер шать прыжки с частотой в 1 Гц. К началу XIX века было создано несколько видов таких ходов. Незадолго до своей смерти в 1786 году все тот же Жан-Мозе Пузе разработал спуск, который в комбинации с балансом большого диаметра мог работать с низкой частотой регулятора (одно полуколебание в секунду, или 7200 п/к в час), и давал то самое желанное движение стрелки один шаг в секунду.
Однако он применялся только в достаточно крупных часах, что не позволило ему стать популярным. Более распространенной схемой стал так называемый «китайский дуплекс» — специальный ход, который компания Bovet использовала в часах, выпускаемых по большей части для китайского рынка (Chinese duplex). В обычном дуплексном ходе ходовое колесо проворачивается каждые полсекунды при частоте колебания баланса 14 400 п/к в час за два его колебания. Чтобы колесо двигалось раз в секунду, его большие зубья продублировали, и теперь оно делало один шажок за 4 колебания баланса. Из-за сдвоенных зубьев, напоминающих клешню, это колесо часто называли крабовым. Секундная стрелка в этой схеме двигалась не с четкими секундными интервалами, а в два шага: один размером в секунду без малого, а другой был почти незаметен глазу. Однако все эти схемы проиграли гонку за точность хода другим вариантам спуска, и прежде всего — швейцарскому анкерному, который стал доминирующим в мире. Долгое время идея «мертвой секунды» казалась умершей.
Концепция Seconde Morte от F.P.Journe: устройство постоянной силы запасает энергию от колесной передачи, а потом равными порциями отдает ее анкерному колесу
Возрождение мертвой секунды
Конструкторы вернулись к созданию устройства Seconde morte только в 40–60-х годах ХХ века. Хронографы к тому времени стали прибором вполне привычным, но дорогим, и замирающая секундная стрелка должна была стать дешевым в исполнении, но привлекательным для покупателя маркетинговым ходом. Соответственно, предпочтение отдавалось относительно несложным конструкциям. Наиболее популярным решением стало промежуточное колесо, связанное с осью секундной стрелки посредством пружины. Большую часть времени ось удерживалась в фиксированном положении специальным штифтом или вилкой, и только когда промежуточное колесо совершало несколько маленьких шажков, специальная звездочка освобождала ось.
Вышедшая в 2001 году Officine Panerai Radiomir Independent (PAM80) была оснащена известным Chezard 7400
Под действием пружины та пово рачивалась на 1/60 оборота, вызывая прыжок стрелки на одно деление. Первой такую конструкцию использовала компания Lovary. Ее часы были удобны для врачей и всех, кому важно было считать целое число секунд. В начале 1950-х свой прототип продемонстрировала Omega. За базу был взят легендарный механизм 30T2 SC — один из лучших, созданных компанией. Стрелка «мертвой секунды» была выведена на отдельный циферблат над отметкой «6 часов». На этом калибре Omega отработала функциональный принцип и в 1953 году применила его в серийном механизме 372, построенном на базе ультратонкого калибра 370. Всего было выпущено более 1000 часов класса люкс в золотых корпусах. Однако компания признала проблемы со смазкой, и выпуск часов был остановлен.
Вышедшая в 2001 году Officine Panerai Radiomir Independent (PAM80) была оснащена известным Chezard 7400
Аналогичный принцип использовался в модели Tru-Beat Rolex, увидевшей свет в 1954 году. Она стала вторым после «Милгаусса» неудачным проектом компании. Часы предназначались для врачей и другого медицинского персонала и были созданы на базе обычных часов Oyster с некоторой модификацией калибра. На оси секундной стрелки были размещены два храповых колеса. Верхнее было жестко напрессовано на вилку, а нижнее могло вращаться фрикционно. Меж собой колеса соединялись тонкой пружинкой. Ключевой деталью механизма была вилка, импульсные камни которой попеременно контактировали с обоими колесами. Нижнее колесо получало вращающий момент с передачи и, вращаясь, переключало вилку.
При этом верхнее колесо освобождалось и вместе со стрелкой поворачивалось на небольшой угол, пока очередной зуб не падал на палету. Хотя данная схема включала минимум деталей и изменений в базовом механизме, часы ходили из рук вон плохо. Столкнувшись, как и Omega, с техническими трудностями, в компании Rolex пошли по более изощренному пути: во время планового обслуживания капризный модуль из часов просто удаляли. Говоря о середине прошлого века, нельзя не упомянуть о механизмах Chezard. Эта мануфактура входила в консорциум ESA (Ebauches SA, ныне ЕТА) с 1937 года вплоть до своего закрытия в 1969 году. В 1949 году мануфактура получила патент на «устройство для движения секундной стрелки шага ми» и стала крупнейшим производителем механизмов с «мертвой секундой».
В Audemars Piguet Millenary Escape с калибром АР 2905, оснащенным новым спуском, модуль секунд, состоящий из двух храповых колес и вилки, вынесен в сторону и намеренно спрятан в бронзовом бочонке
Наиболее известным был калибр 7400, используемый в том числе компаниями Doxa и Werber. Этот механизм был создан в середине 1955 году на базе более сложных 115(116). Но все эти, вроде бы, простые, дешевые и надежные решения на рынке не прижились. Никакой мистики тут нет — сплошная физика. Конструкции с промежуточным колесом отбирают энергию там, где ее и без того почти нет — на самом конце колесной передачи. С учетом потерь в цепи шестеренок до оси секундной стрелки доходят буквально считаные проценты от энергии, вырабатываемой барабаном. К тому же эта передача является повышающей. Увеличивая частоту оборотов примерно в 300 раз, она во столько же раз понижает момент. Поэтому любое воздействие — даже слегка загустевшая смазка — приводит к останову механизма.
Twenty-8-Eight от De Witt: модуль «мертвой секунды» питается от каретки турбийон
Третье пришествие
С появлением кварца идея механических часов с «мертвой секундой» вообще потеряла смысл: электрический мотор справлялся с этим куда лучше. В начале 1980-х все работы в этой области были свернуты. Вновь о «мертвой секунде» вспомнили уже в эпоху ренессанса тонкой механики. Причем применение нашли и классическая «одномоторная» схема, и «двукрылая», и даже их промежуточные варианты. В XXI веке первыми часами с «мертвой секундой» стала вышедшая в 2001 году лимитированная серия Officine Panerai Radiomir Independent (PAM80).
В «двукрылой» модели One Hertz от Gronefeld один барабан питает энергией часовую, минутную стрелки и баланс, а другой приводит в действие секундную стрелку
Компания ничего не изобретала: в ее часах трудился уже известный нам Chezard 7400. Настоящее третье пришествие «мертвой секунды» случилось позже. В 2003 году «мертвая секунда» появилась в модели Франсуа-Поля Журна Tourbillon Souverain. Мастер использовал компоновку с одним барабаном и колесной передачей, но реализовал функцию не просто на базе храпового колеса и пружинки, а в связке со сложнейшим узлом «постоянной силы». Такой подход кажется наиболее логичным, ведь реализация «постоянной силы» в виде накопителя энергии основана на том, что устройство скачком потребляет энергию от колесной передачи, запасает ее в промежуточной пружине, а затем равными порциями отдает анкерному колесу. Вот к этому скачку и привязывается движение секундной стрелки.
Другой пример использования устройства «постоянной силы» для дополнительной функции «мертвой секунды» — модель Calibre V от дрезденской Lang&Heyne. Крутящий момент с колесной передачи подается на триб анкерного колеса, на котором жестко закреплена крыльчатка — аналог «чертика» в механизме Пузе. С самим анкерным колесом триб связан не жестко, а посредством миниатюрной пружины. Анкерное колесо соединено с эксцентиком, который управляет дополнительной вилкой. Отходя в одну из сторон, вилка освобождает плечо крыльчатки, давая ей и всей колесной системе провернуться на определенный угол. Именно в этот момент происходит скачок секундной стрелки. Механизм отличается элегантностью, присущей немецким часам, однако конструкция должна испытывать проблемы с самозапуском.
Главное действующее лицо калибра Sauterelle, созданного Карстеном Фрайссдорфом для Chronoswiss, — храповое колесо огромных размеров, обрамленное гигантской вилкой с рубиновыми палетами
Назад к классике
В 2005 году Журн вновь использовал «мертвую секунду» в модели Tourbillon Souverain a Remontoir d’Egalite avec Seconde Morte. Он обратился к более простой классической схеме на основе колес-звездочек и спирального волоска. Вариант этой схемы использовали в вышедшем в 2007 году концепте Audemars Piguet Millenary Escape — калибре АР 2905.
Акцент в модели сделан на новом спуске, и чтобы не отвле кать от него внимания, модуль секунд вынесли в сторону и намеренно спрятали в бронзовом бочонке. Устройство состоит из вилки и двух сопряженных колес — верхнего храпового и нижнего, с 30 плавными зубьями. Нижнее колесо приводится в движение промежуточным колесом, которое также связано с кареткой турбийона.
При вращении его зубцы отводят в сторону то одну, то другую палету вилки, и та позволяет повернуться на один шаг храповому колесу вместе со стрелкой. Наличие двух мощных барабанов в калибре АР 2905 решает проблему недостатка энергии, а изоляция модуля в бочонке уменьшает количество оседающей пыли и позволяет увеличить срок службы. Похожим образом модуль «мертвой секунды» устроен и у Rolex. Еще один интересный пример сочетания «мертвой секунды» и турбийона — прошлогодняя модель Twenty-8Eight от De Witt. Здесь модуль «мертвой секунды» питается от каретки турбийона.
Чтобы его работа была видна, компания оснастила часы периферийным сектором автоподзавода, что само по себе нетривиально. Груз пришлось расположить на специальных катках из рубина. Такие схемы более чувствительны к ударам и чуть менее эффективны по сравнению с традиционными. Зато калибр вышел исключительно тонким. Говоря о классическом модуле «мертвой секунды», нельзя пройти мимо компании Habring2 Jumping Seconds. Механизм часов сделан на базе доступного Valjoux 7750, кинематика проста, и есть надежда, что калибр будет работать стабильно. По такому же принципу работают и часы Regulateur Classica Secunda мюнхенской компании Erwin Sattler.
Классический модуль «мертвой секунды» на базе Valjoux 7750 в исполнении австрийской марки Habring2 в модели Jumping Seconds
Точный и мертвый
Другой немецкий часовщик — Карстен Фрайссдорф — не удовлетворился классической схемой. С оздавая модель Sauterelle («кузнечик») для компании Chronoswiss, он решил уменьшить влияние модуля «мертвой секунды» на работу механизма. Поэтому он сделал отбор энергии не с четвертого колеса, как обычно, а с третьего — получилось нечто среднее между классической и «двухкрылой» схемами. Модель представили в Базеле в 2009 году, в разгар кризиса. «Глядя на прыгающую раз в секунду стрелку, не подумайте, что Chronoswiss вслед за коллегами отреагировал на кризис выпуском кварцевых часов», — говорилось в презентации. Sauterelle — настоящие механические часы, основанные на идеях Chezard. Центральный и самый зрелищный элемент механизма — храповое колесо огромных размеров, обрамленное гигантской вилкой с рубиновыми палетами. Через особой формы рычаг вилка соприкасается с кулачком, расположенным на оси спускового колеса. При работе хода спусковое колесо переключает вилку из одного положения в другое, разрешая повернуться секундной стрелке на один шаг. Гигантские размеры храповика позволяют очень точно выставить стрелку и обеспечить ее идеальное совпадение с делениями циферблата. Обращают на себя внимание необычные каплевидные противовесы вилки «мертвых секунд» и чуть меньшие «капельки», которыми снабжена основная анкерная вилка. Сложно сказать, надежна ли получившаяся конструкция. Но педантичный немец предусмотрел внутри одного из мостов механизма специальную выемку, где расположил «ремкомплект»: набор камней, включая камни оси баланса вместе с пружинкой противоударного устройства, эксцентрик и ось. Кстати, в «кузнечике» подпружнены не только ось баланса, но также оси ходового колеса и вилки спуска. Среди представителей «двукрылого» направления стоит отметить Jaeger-LeCoultre с моделью Duometre a Chronographe (2007 год). Механизм этих часов основан на схеме независимой секундной стрелки, известной с XIX века. Чтобы избавить основную колесную систему и регулятор от возмущений, вызываемых отбором энергии для работы хронографа, в часах использованы два барабана: один приводит в движение регулятор и часовую-минутную стрелки, второй — модуль хронографа и секундную стрелку, совершающую прыжки 6 раз в секунду. В прошлом году на рынке появилась еще одна «двукрылая» модель — Gronefeld One Hertz.
Аналогичная надежная конструкция была использована в первых наручных часах Classica Secunda, выпущенных к юбилею мюнхенской мануфактуры интерьерных часов Erwin Sattler
Один барабан питает энергией часовую, минутную стрелки и баланс, колеблющийся с частотой 3 Гц, а другой приводит в действие секундную стрелку. На ось четвертого (обычно — секундного ) колеса надет обод с 30 зубцами. Он управляет трехрожковой вилкой, которая блокирует или отпускает храповое колесо второй передачи. Секундная стрелка закреплена на оси этого колеса. Из-за необходимости сочетать в одном корпусе два механизма часы получились довольно большие. Но в случае One Hertz это оказалось плюсом: скачки огромной секундной стрелки просто завораживают, часы выглядят фантастически. Назвав модель One Hertz, голландцы Барт и Тим Гронефельд хотели подчеркнуть частоту прыжков секундной стрелки. И в то же время обозначили главное противоречие самой идеи: действительно, для измерения одной минуты достаточно частоты в один герц, но это должен быть очень точный герц. Насколько оправданы все эти ухищрения в век кварца, как долго будут работать хитроумные конструкции в повседневной жизни? «Двукрылки» громоздки, «накопители энергии» содержат кучу тонких деталей и крайне сложны, а классическая схема отбирает энергию там, где ее и без того немного. За последние 100 лет ничего принципиально нового придумано не было. Но часовщики продолжают биться над этой идеей. Cделать «мертвую секунду» работающей, живой — вот задача для настоящего мастера.
Опубликовано в журнале «Мои Часы» №2-201
