领略超级陀飞轮的世界

2012年11月09日 14:25 来源:腕表之家 类型:转载 作者:刘文丽

  传统陀飞轮的魅力未衰,众多才华洋溢的厂也不停歇地开发新式陀飞轮的呈现方法,进入21世纪的超级陀飞轮时代,开启另一个复杂制表工艺的新竞技场。

  自小我就喜欢看体操竞赛,特别是奥运项目中,可以集合了各个国家的选手,每一位选手都有着自己擅长的转体动作,也有自己擅长的项目。那个战场上,中国和俄罗斯选手们是最大的两个亮点,怎么说都不能放过两者竞争激烈的战况。人类徒手倚靠四肢严格训练后的力量将身体的韵律以及肢体极限发挥到精确极致,那些不可置信的自体翻转与滚动,往往让我叹为观止。

  陀飞轮似乎也是这样的存在着,宝玑大师在苦思补偿大自然地心引力对钟表可能有的位移误差影响后,想出了一个独立框架旋转体,让擒纵摆轮能够在每一秒钟都得到位差补偿避免误差。追求精准的精神就是陀飞轮装置发明的背后初衷,而在时代的转变中,腕表使用的一般陀飞轮装置已经无法满足人类追求更精准的钻研境地,多轴陀飞轮就成了应付腕表佩戴多方位可能移动的情状,以多轴多方位转动的方式,让陀飞轮装置的补偿效果达到最高。这些双轴、以轨道运行的陀飞轮,甚至是球体多轴转动的陀飞轮装置,都造就了21世纪制表界针对陀飞轮装置发明的演化,正式进入炙热的超级陀飞轮时代。就像人类超越了人体的极限,每每创造体育竞赛的高峰记录,陀飞轮装置的演进也正是制表文明史中最精彩的体操竞赛结果。

  多轴陀飞轮

  陀飞轮最早是为了垂直放置的怀表以对抗地心引力而诞生的,但是对腕表而言似乎不再具有意义,腕表的摆放位置不只是垂直,更常处于水平摆放的状态,因此人们也开始质疑将陀飞轮应用在腕表上有什么特殊价值?有鉴于此,一群聪颖的年轻制表师开始思考如何提升陀飞轮在腕表内的实用度。许多天才制表师创造出种类各异的多轴陀飞轮装置,其摆轮不只在一个平面而是两个平面上(有时候甚至是三个)旋转。理论上,倚靠着多轴陀飞轮的多方位转动,擒纵摆轮以其轻盈、立体的舞姿在空中运转时,垂直和水平位置所造成的误差应该都能被相互抵消,这样的陀飞轮更适用于腕表。

  多轴陀飞轮的概念可追溯至1970年代两位英国制表家Anthony Randall和Richard Goode,他们率先在其钟表作品中试验多轴陀飞轮的可能性。在Randall和Goode的作品中,两个轮轴成90度角,这样的结构对固定不动的钟表来说可以使摆轮保持垂直位置,但是对腕表来说,将两个轮轴设计为90度角垂直会造成两个大问题。第一,要将陀飞轮框架垂直固定在平面上,机芯尺寸势必更大,所以独立制表师Stephen Forsey就说了:“如果要在腕表内配置一个轮轴成90度角的多轴陀飞轮,不只可行性不高,而且机芯会太厚。第二个问题是,腕表大部分的时候都是呈倾斜状态,摆轮长时间呈现水平运行状态,这样一来,双轴陀飞轮也不能发挥其优势”。

  芝柏双轴心陀飞轮

  2008年Girard Perregaux芝柏表推出了双轴心陀飞轮设计,是多轴陀飞轮装置中令人印象深刻的作品之一。以厚度仅1.85厘米的表壳装置了可以360度由上至下垂直翻滚的陀飞轮装置,其内框也以45秒转动一圈的方式运动,也就是说在透明挖空的视窗空间里,你可以看到这个双轴陀飞轮分别以垂直和水平方向两种方式自动转动。芝柏最著名的三金桥设计,在双轴陀飞轮表款里头就成了两个金桥固定机芯其他零件,第三个金桥设计就架在陀飞轮框架上方,虽然体积较小,但仍可以一窥芝柏金桥最费工夫的尖端倒角装饰。

  法兰穆勒革命性双轴陀飞轮

  说起陀飞轮迈向多轴演化的革命历程中,Franck Muller法兰穆勒在2003年所发表的Revolution 2双轴陀飞轮腕表也占有重要的地位,虽然多轴陀飞轮在1970年代已经由两位英国制表师提出,但是落实到真实量产的表款却未多见。法兰穆勒Revolution 2双轴陀飞轮的提出,也让整个制表设计正式在陀飞轮的演化技术中,有了一个新的思维方法。

  到底Revolution 2表款是如何运作?它的内部构造呈现一般陀飞轮背后原理的传动顺序:一般陀飞轮的传动轮系与陀飞轮之间仅有一处接触点,而此点通常位于机芯轮系第三轮与陀飞轮框架的小齿轮,或是第三轮与框架本身带动的中间轮。框架在高于固定第四轮的位置上旋转,由于陀飞轮框架绕住擒纵轮,因此带动擒纵轮的小齿轮围绕固定第四轮转动。这个小齿轮绕转时将回收动力,进而将擒纵系统锁住及解锁,再使其对摆轮施加冲力。Revolution 2双轴陀飞轮腕表亦将传动轮系与双轴陀飞轮设计为单点接触,发条盒动力由此处带动第一框架。此框架惊奇地以8分钟旋转一圈,框架外型上呼应法兰穆勒Cintrée Curvex酒桶形的表壳。这只特别镂空的超轻铝制框架每8分钟由左至右完整旋转一圈,当它在旋转时,你会看到内框架的小齿轮以传统每分钟一圈的速度转动,并与环绕在8分钟框架外围的黄金齿环啮合。1分钟框架的小齿轮可在金齿环的带动下回收动力并带动框架,动力再由框架、固定四番车及擒纵器接力传输至摆轮。

  这只双轴陀飞轮腕表最别致的设计还有,陀飞轮框架两侧的面盘上分别内外框旋转时间指示,右侧为外框架的8分钟逆跳显示,而左侧的则也以逆跳方式显示内框架的自转时间,也可作逆跳秒针指示。Revolution 2双轴陀飞轮腕表表径仅有31.15 x 37.45毫米,而厚度为7.25毫米,在这样立体转动的陀飞轮框架设计下,厚度是最大的挑战,因为双轴陀飞轮较传统陀飞轮需要更大的空间运转,可能也因为这样,Revolution 2陀飞轮腕表在发表多年后,才被落实量产供货,不过其魅力仍然不减。

  独立制表师的创意

  2003年无独有偶地还有独立制表师Thomas Prescher的双轴飞行陀飞轮作品,其转动方式与芝柏的双轴陀飞轮装置相仿,Thomas Prescher先是在怀表机芯内试做一个尺寸稍大的双轴飞行陀飞轮装置,以观察其性能表现结果,接着以同样的结构制作出腕表的款式,这一枚放置在腕表中的飞行陀飞轮装置最小的零件仅仅只有0.0009克。

  Thomas Prescher的双轴飞行陀飞轮腕表只是其创造陀飞轮三部曲中的一个,接下来在2004年发表的三轴飞行陀飞轮更创造出神秘无比的转动风采。Thomas Prescher的三轴飞行陀飞轮以一个固定轴支撑着陀飞轮框架,这个固定的轴与内部机芯连结,并以360度由下至上转动,而陀飞轮框架就在这个支点轴上像个原地旋转的芭蕾舞者,用单脚在原地不停的转着。正因为Thomas Prescher选择了使用飞行陀飞轮的结构(陀飞轮框架仅仅有着一个与机芯内部连结点),一个轴心让陀飞轮框架原地转动,一个轴心以单一支点让框架由上至下翻动,第三个轴心则以圆周方式一小时围着分钟显示针圈移动,整个陀飞轮在预留的空间转动却毫无障碍的可以完全观看其韵律。这个三轴飞行陀飞轮装置仅仅只有12.2毫米厚,每个零件之细小可想而知,这不仅仅呈现了精准时计的技术结晶,甚至是一个机械动态美的竞技舞台。

  史诗般的Harry Winston陀飞轮

  所有的多轴陀飞轮的款式中,鲜少被提及的Harry Winston海瑞温斯顿的史诗陀飞轮腕表可以说是同时拥有独特设计与惊人技术呈现的款式。2009年的史诗一号陀飞轮是挑战了两个单轴25度陀飞轮的相互差动补偿的精准度,而2010年的史诗二号则是以双轴转动的陀飞轮呈现了Harry Winston特殊的腕表美学。史诗二号也是以飞行陀飞轮装置呈现这个多轴的框架设计,一个轴让陀飞轮自体上下翻转,另一个轴心则让陀飞轮框架沿着面盘显示圈的圆周公转,由于陀飞轮的内框架支点在下方轴心,翻转的时候,陀飞轮整体的美感可以完全一览无遗。陀飞轮内框架以40秒转动一圈虽然稍快,但由于外框每2分钟转一圈,还是可以静静缓缓的观看陀飞轮每个角度的样貌。陀飞轮虽是为迈向更高远的精准度追求而生,但其展现出来的动态曼妙,却是收藏家热爱的原因,这也是陀飞轮无可取代的魅力之一。

  多轴陀飞轮创意霸主 

  在所有多轴陀飞轮的创作中,以独立品牌Greubel Forsey最突出。在品牌成立之初就已经以陀飞轮创作其表款设计中心,其30度倾斜的双体陀飞轮设计更是Greubel Forsey的标记作品。这一枚陀飞轮除了在外观上因为倾斜的角度而可以克服多轴陀飞轮在体积上,无法克服保持机芯薄度的疑虑,又同时可以拥有较大的摆轮尺寸设计,但Greubel Forsey最骄傲之处在于其双体陀飞轮表款的精准度,并提出了实际的测试数据,证实30度双体陀飞轮可比瑞士天文台测试更精准的性能表现。制表师Stephen Forsey解释:“我们采用非常科学的方式测试30度双体陀飞轮的效能,选择了一分钟、三臂式陀飞轮框架,并固定在机芯上,让它像一般简易手动上链腕表一样地运转,并以六方位测试此表,结果发现,最大精准度的误差为10秒(一日误差计时)。接着我们采用同样的三臂陀飞轮框架,让它像单轴陀飞轮一样地旋转,在六方位测试后得到的误差为7秒,最后将同样的框架放入我们所设计的30度双体陀飞轮中,六方位测试后得到的误差仅为3.5秒”。Greubel Forsey第一代30度双体陀飞轮推出后,荣获诸多专利与奖项,对于试图突破窠臼、不断创新陀飞轮的Greubel Forsey来说是一大肯定。

  Greubel Forsey继第一代的30度双体陀飞轮后,接着推出Quadruple Differentiel Tourbillon同样是倾斜30度的四体陀飞轮(由两个平衡摆轮倾斜30度的陀飞轮组成,并经由差动装置互相连结),其设计目的就是要达到最佳精密计时,为了达到对精准的严苛要求,Greubel Forsey从双体陀飞轮进化的四体陀飞轮,搭载一项全新革命性发明的球型差动齿轮,将两个30度双体陀飞轮结合在同一表款中,这个球型差动齿轮一方面接收来自发条盒的动力,另一方面将动力传送至陀飞轮装置,并可调节两个陀飞轮的动力误差,使腕表更为精准,这款腕表也让Greubel Forsey获得了瑞士国际钟表博物馆所举办的Gaia奖的企业家精神奖,可说是真正以3D方式运作的表款。

  然而四体陀飞轮并没有因此让Greubel Forsey满足现状,2011年发表了四体陀飞轮IP2款式,虽然延续了之前的IP1与IP3的概念,但整枚机芯其实为了符合新的功能与美感,却要重新将轮系重新安排,于是形成了IP3优先于IP2问世的有趣现象。IP2最特别的地方在于两个倾斜30度的陀飞轮必须在正面与背面都被清楚看到,这个在有限的机芯空间里,是非常不可能办到的。因此Greubel Forsey将整个机芯结构做了很大的调动(其实如果不是将两枚陀飞轮都必须在正面与背面都被清楚看见,就不需要大费周章的挪动并更改轮系结构)。首先是本来在四体陀飞轮款式里,并连的两个发条盒被改为三个同轴串连的发条盒(以提供更强大稳定的动力),而球体的差动齿轮也因为整枚机芯有二分之一的空间都必须在净空的状态下,且必须从本来在机芯上方(接近表款底盖)的地方挪动到面盘这一侧,让观者能够清楚看到四体陀飞轮的完整运作,因此也大费周章地做了结构轮系上的调整,最微妙的是10点钟动力储存显示,必须倚靠另一副差动轮系才能正确的将位于4点钟位置的三发条盒动力状态显示,而要将这个差动齿轮“隐藏”起来,就用了两层的轮系安排,分别将要显露出来的陀飞轮球体差动系统以及要被隐藏的动力储存显示差动轮系安置妥当。

  Greubel Forsey的创作一向在执行传统的手工艺术下,展露了行家才能明白的惊人之举,比如这个2分之1净空的面盘,却要同时显露四体陀飞轮及其差动轮系,就需要耗费多月的工作时,只为了调整全新的轮系。而在传统装饰手工的展现上,IP2更考验了所谓懂表的人的锐利眼睛,如果你跟我一样有着扫描电眼般的精确,看到4点钟位置的小时显示盘,其一体成形的立体刻度,中间开出细小的浅层并涂上黑漆与红漆,必须以全手工才能抛磨出惊人的细腻立体刻度边缘,也必须一笔笔填入漆料,可在整体上却还是能符合了Invention Piece 2不寻常的设计美感,Greubel Forsey不可思议的细节,只有真正理解顶级制表工艺的行家,才能知其所以然的惊叹不已,否则也就只是被其独特的外型吸引而已。

  多轴陀飞轮与单轴陀飞轮都是意图将位移误差降到最低,以提高表款走时的精准度。然而,过去人们对于陀飞轮为什么能提高钟表性能的原因一直有所误解?尤其是认为高转速陀飞轮就可以速度削减每一个时间点地心引力对表款的影响。Stephen Forsey则表示:“有些人以为提高框架旋转速率就能降低地心引力的影响,这种想法是错误的。理论上来说,若要靠提高框架旋转速率来降低误差,那么框架的旋转速率必须要提高非常多,以我们当前的技术恐怕仍无法做到,相反地,陀飞轮能提高走时性能的原因在于,平衡摆轮在各种不同位置时摆动的频率都能比平常多两倍,也因此能更有效率消除走时误差。”Greubel Forsey的四体陀飞轮IP2款式以最传统的60秒一圈内框旋转以及四分钟公转一周的外框架结构,却创造出无比的精确度,就足以证明迷思与实证的对比。

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