Tradition系列陀飞轮腕表
by Джеффри С. Кингстон历经5个世纪,名字中却没有使用感叹号,因为事实无需夸张。现在呈现在您面前的是Tradition系列陀飞轮腕表(La Tradition Tourbillon),它并非凭空诞生于某个天才时刻,而是建立在长达半个千年的创新积淀之上。
每一枚Tradition系列陀飞轮腕表直径41毫米的表壳内,都凝聚着不少于六项划时代发明和四项专利设计。
其中一项发明应归功于列奥纳多·达·芬奇(Leonardo da Vinci),其余发明以及所有专利技术则均出自阿伯拉罕-路易·宝玑(Abraham-Louis Breguet)或当代宝玑制表师之手。
这些伟大的创新始于1490年达·芬奇绘制的锥轮装置草图,随后跨越数百年,延续至阿伯拉罕-路易·宝玑发明的陀飞轮和宝玑式游丝,再到今天由宝玑研发的钛金属摆轮、硅质游丝,以及将动力储存显示直接设置于发条盒上的全新设计。
随着我们逐步探索赋予这枚时计生命的各个组件,这些制表艺术中的重要创新成果也将一一呈现。
Tradition系列陀飞轮腕表的外观具有某种迷惑性。乍看之下,映入眼帘的只有四个主要元素:陀飞轮、锥轮、带动力储存显示的发条盒以及偏心表盘。然而,这种表面上的简洁却蕴藏着长达五个世纪的技术积淀。
按照逻辑,我们首先应从腕表的核心——陀飞轮开始。
时至今日,陀飞轮的功能仍与两个世纪前阿伯拉罕-路易·宝玑发明它时的初衷完全一致:抵消重力对走时精度的影响。在机械时计中,决定时间精准度的关键部件是摆轮游丝系统以及擒纵机构。
每当擒纵机构向摆轮传递一次冲击能量时,摆轮便会产生旋转运动,制表师称之为“摆动”。
摆动角度的大小,很大程度上取决于安装在摆轮中央的游丝特性。
由于游丝两端必须固定,因此无法实现绝对完美的同心结构和重量分布。换言之,游丝的重心不可能与摆轮的旋转轴完全重合。
因此,当摆轮往复摆动、游丝不断伸展与收缩时,其重心始终会轻微偏离摆轮中心轴。正因为如此,当腕表处于垂直位置时,摆轮在接受擒纵机构冲击后产生的摆动幅度会因方向不同而发生变化。
宝玑针对这一几乎无法避免的问题提出了极具创造力的解决方案。他将摆轮、游丝和擒纵机构全部安装在一个持续旋转的框架之中。
随着这些决定走时精度的关键部件不断完成360度旋转,由重力导致的位置误差被持续平均并相互抵消。
宝玑将这一发明命名为“陀飞轮”(Tourbillon),用以描述摆轮振荡运动与框架旋转运动两种旋转形式的结合。自此以后,这一名称被整个制表行业广泛接受并沿用至今。
在Classique系列中,宝玑曾推出过多种不同结构的陀飞轮。而Tradition系列陀飞轮腕表则直接源自阿伯拉罕-路易·宝玑创作的历史时计。因此,为Tradition系列设计陀飞轮,需要采用一种全新的思路,同时又必须与两个世纪前诞生的原始发明保持紧密联系。为此,宝玑团队重新研究了1801年获得专利时所提交的设计图纸。
图纸中描绘的是一枚悬置于底板与悬臂式上桥之间的陀飞轮框架。框架仅由两根支臂构成,其轮廓在顶部保持水平,随后于两侧短暂垂直下降,并向中心收拢。
这些最初专利中的设计元素几乎全部被保留在Tradition系列陀飞轮腕表之中,仅进行了两项修改。
首先,专利图纸中的悬臂式上桥为实心结构,而在Tradition系列中,其中央部分被镂空,从而使下方陀飞轮的运转更加清晰可见。
其次,为了提高稳定性与抗震性能,框架上部支臂由原来的两根增加至三根。此外,下部还增设六根支臂,以进一步增强整体坚固性。
尽管Tradition系列陀飞轮腕表的基本架构严格遵循1801年专利中的描述,但其制造过程充分运用了现代科技。
与阿伯拉罕-路易·宝玑时代采用钢制框架以及钢或黄铜摆轮不同,Tradition系列陀飞轮腕表的主要部件均以钛金属打造(仅擒纵叉桥板采用黄铜制成)。
宝玑已为这一结构申请专利。与阿伯拉罕-路易·宝玑最初使用的结构以及现今制表业普遍采用的方案相比,它具有诸多优势。
由于钛金属比传统材料更轻,因此驱动框架旋转和摆轮摆动所需的能量更少,从而提升了腕表的动力储存。
同时,更轻盈的摆轮具有更低的惯性,这也有助于提高走时性能。
这些技术进步同样带来了美学上的收益。为了实现整体视觉平衡,宝玑特意将陀飞轮框架设计得极为宽大,使其尺寸能够与邻近的偏心表盘相呼应。
若没有钛金属这种先进材料,这种独特而和谐的视觉效果将难以实现。
现代科技为陀飞轮调速系统带来了进一步提升。
游丝采用硅材质制成。这种材料不仅能够实现极为理想的几何形状,同时还完全不受残余磁场影响。当金属游丝暴露于较强磁场环境中时,往往会发生磁化现象,从而改变其物理特性,并最终影响腕表的走时表现。
作为一种非磁性材料,硅则不会受到此类不利影响。
这枚游丝还融入了阿伯拉罕-路易·宝玑的另一项重要发明。游丝外端被向上抬起,高于其余部分所在平面,并向内弯曲。
这种结构由宝玑于1795年发明,如今被制表界称为“宝玑式游丝”(Breguet Overcoil)。与传统平面游丝相比,它能够使游丝重心更加接近中心位置,从而减轻重力对走时精度的影响。
而陀飞轮则进一步消除剩余误差。宝玑的硅质游丝同样获得专利保护。
接下来,我们将目光转向Tradition系列陀飞轮腕表中的另一项关键组件。为了更好地理解它的意义,我们需要再次回顾数个世纪前的制表历史。
制表领域面临的重要挑战之一便是等时性(Isochronism)。
所谓等时性,是指腕表在动力储存逐渐消耗的过程中,依然能够保持恒定走时速率的能力。
这一问题其实很容易从直观层面理解。发条完全上满时,向调速机构(即摆轮和擒纵机构)输送的动力,显然会高于发条几乎完全释放时所提供的动力。
因此,腕表在这两种状态之间的走时表现自然会发生变化。
反之,如果能够始终向摆轮与擒纵机构提供恒定动力,那么便能够在整个动力储存周期内获得更高的计时精度。
如此精巧纤细的链条,如何避免因过度上链而断裂?
答案在于一套巧妙的锁止装置。腕表的上链柄轴通过齿轮系统与锥轮相连。当锥轮借助链条为主发条上链时,一枚带有七个齿的齿轮也会随之转动,其中六个为较小凸齿,另有一个较长的齿。
当主发条接近完全上满、继续上链可能导致链条承受过大张力时,这枚较长的齿会落入锥轮上的凹槽之中,从而阻止进一步上链。
通过这一设计,链条得以避免因过度上链而产生的断裂风险。
然而,在时计中采用锥轮结构还会带来另一项技术挑战。
当腕表处于运行状态时,如何在通过锥轮与链条传递动力的同时继续为主发条上链?
传统方案通常采用设置于锥轮内部的辅助弹簧。在上链过程中,该弹簧负责向擒纵机构持续提供动力。
宝玑则选择了一种更为优雅的解决方案,无需额外弹簧。在Tradition系列陀飞轮腕表中,锥轮内部集成了一套差速器机构。
差速器最重要的特性在于能够将两个不同动力来源的旋转运动合并输出,这也是其特别适用于Tradition系列陀飞轮腕表的原因所在。
在这一结构中,差速器输出端连接陀飞轮,一侧输入来自通过链条传递动力的发条盒,另一侧输入则来自表冠。
在正常运行状态下,发条盒与链条共同向陀飞轮输送动力;而在上链过程中,表冠旋转经由差速器传递动力,同时通过链条为主发条上链。
在制表历史中,还曾出现过许多不同形式的恒定动力装置。
事实上,阿伯拉罕-路易·宝玑早在1798年便设计出一种恒定动力装置,在发条盒与调速机构之间增设第二套擒纵机构。
然而,与所有旨在改善等时性的其他解决方案相比,锥轮与链条仍具有一项决定性的技术优势。
与其他系统不同,锥轮与链条无需额外消耗能量来维持自身运作,因此不会对腕表的动力储存造成任何负面影响。
正因如此,尽管锥轮与链条的制作需要耗费大量时间,并依赖极其精细的手工工艺,但二者的结合依然被认为是实现恒定动力输出的最佳解决方案。
接下来,我们将目光转向Tradition系列陀飞轮腕表中的第三个重要组成部分——发条盒。
在这一部件上,宝玑同样采用了多项非同寻常的设计。
首先,发条盒内部配置了两根主发条,并以平行方式同时上链。
两根主发条叠置于同一发条盒之内,自然使其高度超过传统单发条结构。
然而,对于Tradition系列陀飞轮腕表而言,这种额外高度不仅不是缺点,反而同时带来了技术与美学层面的优势。
从技术角度来看,增加的高度使链条在缠绕与释放过程中始终保持与机芯夹板平行。这是因为链条缠绕的发条盒圆筒高度,与锥轮七层结构的高度完全对应。
从视觉角度而言,发条盒的高度则与锥轮及陀飞轮形成和谐平衡。
发条盒的第二项独特设计,是将动力储存显示直接设置于发条盒鼓轮之上。
这一结构已获得宝玑专利保护,而其设计理念同样十分合理。
动力储存显示本质上反映的是主发条,或者在本例中两根主发条的上链状态。
那么,还有什么位置会比被测量对象本身的顶部更适合作为显示区域呢?
Tradition系列陀飞轮腕表无疑是一项卓越的技术成就,但其研发与制造过程中投入的巨大精力并未让宝玑忽视纯粹的美学考量。
蓝宝石水晶表镜便是最好的例证。
它采用极为隆起的弧形设计,让人联想到阿伯拉罕-路易·宝玑时代盛行的经典时计。
为实现如此独特的曲面造型,表镜在成型后必须经过极其精细的加工与切割,以确保能够与纤细表圈完美贴合。
同样地,陀飞轮、锥轮、表盘与发条盒等主要部件的位置布局也经过了深入研究。
设计团队并未采用传统围绕12点位或6点位表盘展开的布局方式,而是决定将整体结构旋转约30度,从而赋予腕表更加高雅、和谐的视觉效果。