Type 20和Type XX計時腕錶
by Jeffrey S. Kingston
甚麼難題會令機芯設計師徹夜難眠？人們常常猜測：「一定是萬年曆或三問報時等高複雜功能」。誠然，設計和製造三問報時是製錶領域的重大考驗，而萬年曆則講求精巧複雜的構造，確保每年2月的日期顯示都準確無誤。然而，機芯設計師普遍認為，計時功能是製錶結構中極具挑戰性的功能之一。這一點在歷史上已經充分驗證。幾十年來，許多頂尖高級製錶品牌均選擇不自主製造計時功能，而是為旗下計時腕錶搭載寶璣經典的2310型機芯（後更名為2320型機芯），從而避免應對技術挑戰和高昂的成本。2310型機芯作為計時腕錶領域的標桿之作，已成為世界頂尖製錶品牌首選的高級計時腕錶機芯。
寶璣在設計全新 Type 20/XX 時訂下了雄心勃勃的目標：計時秒針在啟動或停止時不會跳動；計時過程中秒針不會抖動；將計時功能對腕錶走時精度的影響降至最低；所有指針均可快速歸零，動作流暢無頓挫，且不受按壓力度影響；機芯振頻達 5 Hz。
寶璣在為Type 20和Type XX腕錶研發全新機芯時，設下一系列目標，充分彰顯打造計時腕錶的難度與挑戰：確保計時功能啟動/停止時，計時秒針不會跳動；避免計時秒針運行時出現抖動；盡可能減少計時功能對腕錶精準走時的影響；設計歸零裝置，使計時秒針、分鐘計時盤和小時計時盤同步順暢歸零；打造穩定的飛返功能，不受配戴者按壓底部按鈕的力度大小影響；在振頻為5赫茲的機芯上，確保其具備卓越的動力儲備。能夠滿足上述所有嚴苛標準的計時腕錶，無疑是製錶領域的巔峰之作。
為了在全新Type 20及Type XX腕錶上實現這些目標，寶璣歷經四年匠心研發，最終推出兩款具有上述功能的機芯：Type 20軍用款雙計時盤腕錶（小秒針和分鐘計時盤）搭載的7281型機芯，以及Type XX民用款三計時盤腕錶（小秒針、分鐘計時盤、小時計時盤）搭載的728型機芯。
雖然垂直離合計時碼錶已被最負盛名的製錶品牌所採用，但並非所有款式都相同。許多款式使用摩擦彈簧，會給錶的齒輪系統帶來額外負荷，從而對走時精度產生負面影響。寶璣的裝置則無需摩擦彈簧，因而避免了這種負荷。
精密連接
除少數錶款以外1，所有計時腕錶均搭載一種機制：在計時腕錶運行期間，此機制將計時秒針和計時盤指針與腕錶的常規運行齒輪系相連接，計時停止時，則會與這些部件斷開。這個連接和斷開的過程涉及一系列製錶技術難題。許多計時腕錶通過兩個齒輪（製錶師稱之為「輪」）相互嚙合來達到連接。然而，由於計時命令完全隨機出現，因此無可避免地會出現兩個齒輪的齒尖無法恰好嚙合的情況。在連接的瞬間，齒尖相碰，會導致計時秒針跳動，影響觀感。巧妙的幾何佈局或許能在一定程度上緩解這個問題，但無法根除。 那麼，該問題是如何解決的？728型和7281型機芯採用一種名為「垂直離合」的設計。離合裝置的一個離合片，隨著腕錶齒輪系的運行不斷轉動。計時功能未啟動時，第一個離合片與驅動計時部件的第二個離合片處於分離狀態，兩者的位置由兩枚撥片固定。按動上方計時按鈕後，兩枚撥片被拉開，兩個離合片便在細小三叉彈簧的推動下相互咬合，計時功能得以啟動。此設計完全消除了兩個齒輪嚙合導致的計時秒針跳動問題，確保計時功能始終平穩啟動。
然而，難題不止於此。兩個齒輪嚙合時還存在另一個問題。當第一個齒輪的齒尖進入第二個齒輪的齒槽時，會不可避免地產生間隙，導致計時秒針出現抖動（製錶師稱之為「chevrotement」）。傳統上，製錶師會增設一個摩擦彈簧，令計時秒針保持穩定。雖然在大多數情況下，摩擦彈簧能有效防止抖動，但這也增加了腕錶正常走時的運行負荷，影響走時性能，導致走時精準度下降。 如果機芯採用悉心設計的精巧垂直離合，就無需使用摩擦彈簧。去掉彈簧後不僅解決了抖動問題，還確保計時功能基本不會影響腕錶的走時精準度。這正是寶璣全新機芯的獨特之處。然而，市面上大多數垂直離合設計，包括著名製錶品牌推出的產品，均配備摩擦彈簧，導致計時功能影響腕錶的走時精準度。為甚麼這樣做？原因在於這些機芯的垂直離合遠離腕錶中心，製作難度較低，成本也更低。因此，離合與計時秒針之間設有一組運行齒輪系，必須增設摩擦彈簧來解決抖動問題。
此外，在偏心垂直離合機芯中，額外的齒輪系精準度有限，可能會導致計時功能運行期間出現多達半秒的誤差。而寶璣則匠心獨運，選擇將垂直離合置於腕錶中央，從而無需設置摩擦彈簧或額外的齒輪系，有效避免了上述種種缺陷。
總而言之，寶璣的精妙設計能夠確保計時功能部件平穩啟動不跳動，計時秒針運行無抖動，且對腕錶走時精準度的影響微乎其微。
歸零功能
所有計時腕錶均配備一個「心形」凸輪。按動按鈕後，它能夠令計時秒針和計時盤指針歸零。心形凸輪的運作原理十分精妙：當扁平槓桿（稱為「定位錘」）被推向心形凸輪，凸輪旋轉至其頂部定位錘緊密接觸的位置，而這便是歸零位置。
那麼，如何能夠優化這項基本設計？如何使歸零動作始終如一，不受按壓歸零按鈕力度影響？如何確保所有計時顯示，包括計時秒針、分鐘計時盤、小時計時盤同步歸零？寶璣研發的新款機芯提出了巧妙的解決方案。
計時指針順暢歸零的奧秘在於彈簧——準確地說，是兩個彈簧。當配戴者按動底部按鈕以歸零時，按鈕便會推動一根槓桿脫離固定銷釘。隨即，彈簧裝置啟動並釋放積蓄的張力，推動槓桿（稱為「線性錘」）觸碰心形凸輪。在此過程中，配戴者按壓按鈕只起到釋放彈簧的作用，彈簧才是控制線性錘的主角。彈簧推動槓桿，帶動所有線性錘（Type 20腕錶機芯配有兩枚，Type XX腕錶配有三枚），繼而令所有計時指針同步歸零。此外，寶璣還對歸零功能進行了另一項改良：分鐘計時盤指針的歸零錘特別採用彈性片狀設計，這種柔韌靈活的部件能夠有效防止指針抖動。
計時腕錶還有兩大特色值得關注。首先，計時腕錶的核心裝置是操控計時功能的導柱輪。例如，按動上方按鈕，它將轉動導柱輪，導柱釋放離合撥爪，從而驅動計時功能部件。與直接透過按鈕操作部件的設計相比，導柱輪這個經典構造能夠令操作更流暢、更細緻。
Up:
將柱輪安裝到機芯上。
Right:
將柱輪安裝到機芯上。
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將柱輪安裝到機芯上。
其次，Type 20計時腕錶和Type XX計時腕錶均配備飛返功能。飛返功能是導航中不可或缺的功能，也是航空歷史的重要部分。對飛行員而言，以「航段」記錄飛行時間是一項基本技能。
Up:
目前的寶璣Type XX，繼承了其祖先的風格，前臉極具辨識度，車上有三個計時盤（小秒針、分鐘計時盤和小時計時盤），而軍用版Type 20只有兩個
Right:
目前的寶璣Type XX，繼承了其祖先的風格，前臉極具辨識度，車上有三個計時盤（小秒針、分鐘計時盤和小時計時盤），而軍用版Type 20只有兩個
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目前的寶璣Type XX，繼承了其祖先的風格，前臉極具辨識度，車上有三個計時盤（小秒針、分鐘計時盤和小時計時盤），而軍用版Type 20只有兩個
通常，飛行航段由一系列定位點界定，飛行員透過地面地標、無線電導航或全球定位系統（GPS）確定這些定位點。在飛過某個定位點時，飛行員便會記錄兩個定位點間的時間，並為下個航段計時。如果使用普通的計時腕錶，飛行員必須進行繁瑣的三道操作：按動上方按鈕，停止計時；按動底部按鈕，計時歸零；再次按動上方按鈕，開始下一段計時。而飛返功能大大簡化了此過程。飛行員只需按動底部按鈕，即可完成停止、歸零和重新啟動。三項操作精簡為「一鍵完成」，減輕了飛行員的工作負擔。
基礎機芯
上文主要聚焦於計時功能部件，現在讓我們了解機芯的核心部分。機芯採用計時腕錶的理想振頻——5赫茲，因為每一秒都可被整齊地劃分成十分之一。高振頻通常會導致機芯動力儲備減少。這背後的原理不難理解：擒縱裝置每擺動一次，主發條就會略微放鬆。擺動頻率越快，主發條放鬆的速度就越快。為解決此問題，寶璣為這兩款機芯的發條盒配備高能量密度材質主發條，從而可提供長達60小時的動力儲備。機芯採用雙向上鍊設計，擺陀配備陶瓷軸承。透過透明底蓋，形如機翼的擺陀盡收眼底。 擺輪懸掛於全夾板下方，且配備金質調節螺絲，能夠防止震動影響機芯速率。游絲和擒縱輪均由矽質製作。矽不僅質地輕盈，具抗磁性強，可減少地心引力對時計精準度的影響。
Up:
The column wheel component with its distinctive dark color and the black oscillating weight in gold.
擁有這兩款全新寶璣計時腕錶的配戴者，或許不會刻意關注精密的垂直離合、導柱輪、歸零彈簧、矽質游絲和擒縱裝置，但一定能清晰感受到：計時功能啟動與停止時，指針無跳動；計時指針運行平穩且毫無抖動；所有計時指示同步、順暢歸零；兩枚計時按鈕手感扎實、操作順暢。簡而言之，這正是深思熟慮、精益求精的精巧設計所帶來的卓越體驗。
