Серия «Интересные факты о часах.»

Если вытянуть заводную головку одних механических часов, секундная стрелка продолжит спокойно идти. На других она моментально замрёт на месте и снова оживёт только после того, как головку вернут обратно. Со стороны это выглядит как мелочь, но за ней скрывается функция, которая когда-то была куда важнее возможности выставить часы «красиво ровно по сигналу».

Она называется stop seconds, hacking seconds или просто «стоп-секунда». Сегодня её можно встретить в огромном количестве механических калибров — например, Miyota прямо указывает Stop second device в характеристиках своих современных автоматических механизмов, а в инструкции Seiko секундная стрелка останавливается после вытягивания головки в положение установки времени.

Интересно другое: механизм обычно не хватает секундную стрелку и не придерживает её непосредственно. В классической конструкции при вытягивании головки специальный рычаг воздействует на баланс — то самое колесо, которое непрерывно колеблется и задаёт ритм всему часовому механизму. Баланс останавливается, спуск перестаёт выдавать очередные импульсы, колёсная передача замирает — и вместе с ней прекращается движение секундной стрелки. В документации и описаниях механизмов такую деталь можно встретить под названием balance stop lever.

Зачем вообще добровольно останавливать часы во время установки времени? Представим механизм без этой функции. На эталонных часах сейчас ровно 12:00:00, а ваши показывают 11:59:40. Вы можете поставить минутную стрелку точно на двенадцать, но секундная всё это время продолжает двигаться. В итоге часы всё равно будут отличаться от эталона на несколько или несколько десятков секунд.

Со стоп-секундой операция превращается почти в маленький запуск ракеты. Ждём, когда секундная стрелка окажется на отметке 60, вытягиваем головку — и механизм замирает. Выставляем нужные часы и минуты, ждём точного сигнала времени и в нужную секунду возвращаем головку обратно. Seiko до сих пор прямо описывает именно такую последовательность: остановить секундную стрелку на 12 и запустить часы снова в соответствии с точным сигналом времени.

Для обычного владельца сегодня разница между 14:32:00 и 14:32:17, скорее всего, совершенно не имеет значения. Но были ситуации, где несколько людей действительно должны были запустить свои часы практически одновременно. Поэтому возможность остановить секунды особенно хорошо прижилась в военных часах.

Hamilton, например, показывает в собственной исторической коллекции военные часы с калибром 649, оборудованным «hacking or stop second device», и прямо объясняет его назначение точной синхронизацией нескольких часов. Компания также пишет, что значительная часть примерно 40 тысяч часов, произведённых ею для британских вооружённых сил в 1965–1976 годах, имела функцию hack именно ради синхронизации.

Тут важно не скатиться в красивую легенду о том, будто функцию обязательно придумали исключительно для секретных операций, синхронных атак или киношного «сверим часы, господа». Идея остановки секунд полезна в принципе везде, где несколько хронометров нужно выставить по одному источнику времени. Военная эксплуатация просто сделала такое свойство особенно востребованным и хорошо заметным в истории наручных часов.

Есть занятный языковой след этой истории. Английское hacking настолько прочно приклеилось к функции, что сегодня вполне мирные современные часы в каталогах называют hack watches, а словосочетание hacking seconds давно понятно часовщикам и коллекционерам без всякого отношения конкретной модели к армии. Например, Bulova до сих пор выпускает модели A-11 Hack и Hack Watch как отсылку к своим историческим военным часам.

При этом наличие стоп-секунды совсем не говорит о классе или стоимости механизма. Сейчас такая функция встречается и в массовых автоматических калибрах, и в дорогой механике. А некоторые старые и современные механизмы её не имеют: вытягиваете головку, спокойно переводите часы, а секундная стрелка продолжает наматывать круги как ни в чём не бывало.

И вот здесь можно провести отличный эксперимент со своей коробкой часов. Вытянуть головку в положение установки времени и посмотреть, что произойдёт. Если секундная остановилась — внутри есть механизм стоп-секунды. Если продолжила движение — это вовсе не неисправность: конкретный калибр просто устроен иначе.

Подобные мелочи мне всё больше нравятся в «Часовом Атласе». На фотографии двое совершенно обычных трёхстрелочных часов могут выглядеть почти одинаково, а начинаешь пользоваться ими — и выясняется, что один механизм можно остановить до секунды, другой нельзя, у одного дата переключается щелчком, у другого медленно переползает через полночь. Если у вас есть часы без стоп-секунды, кстати, показывайте — сейчас такие механизмы уже даже интереснее сравнивать с современными.

Самое забавное, что функция, когда-то имевшая вполне серьёзный практический смысл, сегодня чаще всего используется ради маленького удовольствия: открыть на телефоне точное время, поймать 00 секунд, отпустить головку и несколько минут смотреть, как механические часы идеально идут секунда в секунду с цифровыми.

А через пару дней механика всё равно убежит вперёд или назад.

Зато запуск был красивый.

Механические часы сегодня кажутся довольно крепкой вещью. Мы хлопаем дверью автомобиля, задеваем корпусом стол, бегаем, иногда роняем часы на пол — и чаще всего они продолжают работать. Но внутри механизма есть деталь, для которой хороший удар когда-то был почти идеальным способом закончить карьеру: тончайшая ось баланса. Именно из-за неё часовщикам пришлось придумать маленькую пружинку, которую большинство владельцев никогда даже не увидит.

Баланс — это колесо, которое постоянно колеблется туда-сюда и задаёт ритм всему механизму. Оно вращается на очень тонкой оси, концы которой входят в рубиновые опоры. Такая конструкция отлично работает, пока часы спокойно лежат на столе или находятся в кармане. Проблема начинается в момент удара: масса самого баланса стремится продолжить движение, а крошечные концы его оси должны принять нагрузку на себя.

До распространения противоударных систем сломанная ось баланса была вполне реальной часовой неисправностью. Особенно актуальной проблема стала с переходом от карманных часов к наручным: часы больше не лежали относительно спокойно в жилете, а отправились на руку, которой человек открывает двери, работает инструментами, занимается спортом и периодически обо что-нибудь стучит. В современной механике защита баланса настолько привычна, что наличие той или иной противоударной системы стало практически нормой.

И вот здесь внутри часов появляется занятная деталь. Если рассматривать механизм под увеличением, возле баланса иногда можно увидеть небольшую металлическую пружинку характерной формы. У знаменитой системы Incabloc она напоминает лиру — отсюда узнаваемый силуэт, который часовщики определяют практически с первого взгляда.

Но это не амортизатор в автомобильном смысле. Пружинка не пытается сделать падение часов мягким. Её задача — позволить узлу с рубиновым камнем немного сместиться в момент сильного удара, чтобы тонкий кончик оси не принял всю энергию на себя. После этого пружина возвращает опору в рабочее положение. Проще говоря, вместо абсолютно жёсткого крепления часовщики дали самому уязвимому месту механизма возможность немного «уступить».

Это особенно красиво, потому что величина перемещения там микроскопическая. Снаружи часы могут достаточно ощутимо удариться о твёрдую поверхность, а внутри всё спасает едва заметное движение маленькой оправы с камнем. Инженерное решение выглядит почти несоразмерным проблеме: весь корпус получает удар, а выживание механизма зависит от того, сможет ли крошечная деталь сдвинуться на необходимую величину.

Одна из самых известных таких систем появилась в Швейцарии в начале 1930-х. Инженеры Фриц Марти и Жорж Брауншвейг работали над конструкцией подвижной опоры баланса, из которой вырос Incabloc. Большое значение имела не только сама идея защиты, но и возможность выпускать компактный готовый узел, который можно было устанавливать в различные часовые механизмы. Постепенно подобные решения стали массовыми.

Incabloc при этом вовсе не единственная система. В часах встречаются KIF, Etachoc, Diashock, Parashock и другие варианты. Конструкции отличаются деталями, формой пружин и способом крепления, но общий смысл остаётся похожим: защитить наиболее хрупкие опоры регулятора от резкой нагрузки.

Здесь интересен ещё один момент. Слова вроде «противоударные часы» легко воспринимать как обещание, что теперь механизм можно бросать об стену. Конечно, это не так. Противоударная система защищает конкретный уязвимый узел и помогает часам переживать нагрузки, которые случаются в обычной жизни, но не превращает тонкую механику в молоток.

Причём существует даже отдельный международный стандарт для ударостойких наручных часов. Действующий ISO 1413 описывает требования и метод испытания, а одна из заложенных в него идей — моделирование удара, сопоставимого с падением часов примерно с метровой высоты на горизонтальный деревянный пол. То есть фраза «уронил часы со стола» для инженеров — вполне конкретный сценарий, который можно попытаться воспроизвести в контролируемых условиях.

После удара недостаточно просто проверить, что стрелки всё ещё двигаются. Механические часы могут продолжать работать, но резко изменить точность хода. Баланс — регулятор всей системы, поэтому повреждение или нарушение его работы способно проявляться не полной остановкой, а внезапным серьёзным уходом времени.

Вот почему совет «часы упали, но ходят — значит всё нормально» не всегда идеален. Если после сильного удара привычные +5 секунд в сутки неожиданно превратились в минуты, часы начали останавливаться или появился необычный звук, повод показать их часовщику уже есть. Сам факт продолжения движения стрелок ещё не гарантирует, что внутри ничего не изменилось.

Мне вообще нравятся детали, которые практически никто не замечает при покупке часов, хотя именно они делают современную механику пригодной для нормальной жизни. Мы обсуждаем цвет циферблата, полировку корпуса, запас хода и количество камней, а где-то рядом сидит крошечная фигурная пружинка, благодаря которой часы пережили уже десятки ударов о дверные косяки.

Когда в «Часовом Атласе» появляются фотографии механизмов через прозрачную заднюю крышку, такие вещи интересно искать специально. На первый взгляд взгляд цепляется за ротор, рубины и декоративную обработку мостов, а потом начинаешь замечать совсем маленькие технические элементы и понимаешь, что некоторые из них намного важнее для реальной жизни часов, чем самые эффектные украшения.

И, пожалуй, в этом хороший парадокс механических часов. Чтобы сделать невероятно хрупкую систему пригодной для ежедневного ношения, инженерам не понадобилось превращать весь механизм в массивную броню. Иногда достаточно было позволить одному маленькому камню чуть-чуть отступить в сторону в самый нужный момент.

Так что следующей раз, когда часы случайно встретятся с дверным косяком и вы тихо произнесёте несколько непечатных слов, где-то внутри корпуса может сработать механизм размером в несколько миллиметров, придуманный именно ради таких случаев.

Если рассматривать механизм через прозрачную заднюю крышку, первым в глаза бросается полукруглый сегмент, который качается при малейшем движении руки. Это ротор автоподзавода, и выглядит он у разных часов по-разному: у одних моделей он заметно желтее остального механизма, у других тёмно-серый и подчёркнуто матовый. Проще всего решить, что жёлтый оттенок означает позолоту, добавленную ради красоты за компанию с полированными мостами. На деле выбор металла для этой детали диктует физика, и к декору он не имеет почти никакого отношения.

Устроен автоподзавод предельно просто, и разобраться в нём можно за одну минуту наблюдения через стекло. Полукруглая пластина сидит на оси в центре механизма, причём центр тяжести у неё намеренно смещён к внешнему краю. Стоит руке шевельнуться, как ротор проворачивается под собственным весом, отставая от движения корпуса. Через понижающую передачу это вращение подкручивает заводную пружину, так что часы получают энергию от обычной ходьбы и мелких бытовых движений.

Вся эффективность конструкции упирается в момент, который создаёт качающийся груз, а момент равен массе, умноженной на расстояние до оси вращения. Увеличить плечо в наручных часах практически невозможно, потому что диаметр жёстко ограничен размером корпуса и никакого запаса там нет. Нарастить толщину тоже нельзя: механизм обязан остаться плоским, иначе часы превратятся в неносибельную шайбу. Остаётся единственный доступный путь — уместить в тот же самый объём как можно больше массы, то есть выбрать материал поплотнее.

Дальше начинается арифметика, в которой сталь проигрывает вчистую и без вариантов. Обычная нержавеющая сталь имеет плотность около 7,9 грамма на кубический сантиметр, что для противовеса откровенно мало. У золота этот показатель равен 19,3, то есть примерно в два с половиной раза больше при точно таком же объёме детали. Один и тот же по размерам сегмент из золота качается с моментом, которого от стального пришлось бы добиваться увеличением габаритов.

Отсюда и берётся золотой ротор, который покупатель воспринимает как признак дорогой отделки. Ставят его не потому, что золото дорогое и красиво смотрится под стеклом, а потому, что оно относится к самым тяжёлым доступным металлам. В дело идёт сплав высокой пробы, поскольку чистое золото слишком мягкое и деформировалось бы на оси при первом же ударе. Инженер в этот момент решал задачу увеличения крутящего момента, а ощущение роскоши досталось владельцу бесплатным приложением.

У золота есть конкурент, который выдаёт практически идентичный результат за несопоставимо меньшие деньги. Вольфрам обладает плотностью 19,25 грамма на кубический сантиметр, то есть отличается от золота на сотые доли процента и работает ровно так же. Стоит он при этом в десятки раз дешевле, и именно поэтому серые матовые роторы встречаются в механизмах намного чаще золотых. Разница в цене здесь настолько велика, что оправдывает возню с довольно капризным в обработке металлом.

Расплачиваться за экономию приходится на производстве, и следы этой расплаты видны прямо через стекло. Вольфрам — самый тугоплавкий из всех металлов, и обычной резкой его толком не возьмёшь, инструмент садится почти мгновенно. Детали из него получают методом порошковой металлургии, то есть спекают из порошка под высоким давлением и температурой. Отсюда и характерный вид таких роторов: плотный серый оттенок без блеска, который многие принимают за дешёвую необработанную сталь.

Понятной становится и составная конструкция, которую нетрудно разглядеть на большинстве современных механизмов. Основу ротора делают из лёгкого и легко обрабатываемого материала, а по внешней дуге ставят тяжёлый сегмент из золота или вольфрама. Масса при таком решении собирается на максимальном удалении от оси, где каждый её грамм даёт наибольший вклад в момент. Дорогой материал расходуется только там, где он действительно работает, а не размазывается по всей детали.

На практике плотный ротор означает вполне бытовую вещь: часы заводятся от меньшего количества движений. Для человека с сидячей работой разница оказывается заметной, потому что одни часы к вечеру набирают полный завод, а другие остаются наполовину пустыми. Особенно наглядно это видно на моделях с микроротором, где груз уменьшен в разы ради тонкого корпуса. Там за изящный силуэт приходится платить менее охотным подзаводом, и владельцу приходится подкручивать головку руками.

Читатели «Часового Атласа» спрашивают именно про эту деталь чаще, чем про любую другую видимую сквозь заднюю крышку. Формулировка почти всегда одна и та же: зачем в механизм положили золото, если разглядеть его можно только сняв часы с руки и перевернув. Ответ каждый раз оказывается неожиданным, потому что предполагается разговор о статусе, а начинается разговор о плотности материалов. Сама постановка вопроса хорошо показывает, насколько сильно внешний вид детали расходится с её настоящим назначением.

Так что жёлтый или серый полукруг за стеклом разумнее воспринимать как противовес, а не как ювелирную вставку для украшения механизма. Его единственная задача — быть максимально тяжёлым при минимальном занимаемом объёме, и все остальные свойства материала здесь второстепенны. По ровно той же причине вольфрам идёт на балансировочные грузы в технике и на противовесы там, где красота не волнует вообще никого. Часовщики просто оказались единственными, кто выставил такой груз на всеобщее обозрение под прозрачным стеклом.

В механизмах приличных часов сразу бросаются в глаза винты насыщенного синего цвета, разбросанные по серым мостам. Выглядят они настолько аккуратно, что воспринимаются как продуманный дизайнерский акцент, добавленный для контраста с остальным металлом. Логично предположить, что головки просто покрасили, покрыли лаком или прогнали через какую-нибудь гальваническую ванну. На деле никакого красителя в этом процессе нет вообще, а цвет получают исключительно нагревом стальной детали.

Механика явления знакома всем, кто хоть раз грел сталь горелкой или наблюдал за работой сварщика. Полированную деталь медленно нагревают, и на её поверхности вырастает тончайшая оксидная плёнка, толщина которой увеличивается вместе с температурой. Свет отражается сразу от двух границ этой плёнки — от внешней поверхности и от лежащего под ней металла. Отражённые волны накладываются друг на друга, часть длин волн гасится, часть усиливается, и металл начинает выглядеть цветным.

Явление называется цветами побежалости, и последовательность оттенков здесь строгая, потому что задаётся она толщиной плёнки. Сначала полированная сталь желтеет, затем уходит в бурый и пурпурный, следом становится синей, а при дальнейшем нагреве сереет. Насыщенный синий появляется примерно в районе трёхсот градусов, и диапазон, в котором он держится, довольно узкий. Перегрев на пару десятков градусов означает, что вместо густого синего получится блёклый серо-голубой без всякой глубины.

Именно поэтому термическая синька до сих пор считается работой, требующей набитой руки, а не просто исправного оборудования. Деталь греют в латунной ванночке с металлической стружкой или на специальной подложке, чтобы тепло расходилось по объёму равномерно. Момент нужного оттенка мастер ловит на глаз и вынимает винт немедленно, потому что счёт идёт на секунды. Ошибка в любую сторону означает, что деталь придётся полировать заново и повторять весь цикл с самого начала.

Первоначально у этой процедуры был вполне утилитарный смысл, и красота в нём стояла далеко не на первом месте. Оксидная плёнка защищает сталь от коррозии, а часовые винты веками жили в масле и постоянно контактировали с пальцами мастера при разборке. Кроме того, цвет служил индикатором для самого часовщика: по оттенку он видел, до какой температуры доведена деталь при отпуске. Декоративный эффект оказался приятным побочным продуктом обычного технологического контроля за термообработкой.

Отличить настоящую синьку от имитации можно невооружённым глазом, и в «Часовой Атлас» с этим вопросом обращаются регулярно. Разница заметна даже на фотографии приличного качества, если знать, куда смотреть. Термически окрашенный винт сохраняет полноценный металлический блеск, поскольку плёнка прозрачна и свет отражается от самой стали под ней. Крашеный или гальванический выглядит плоско и мёртво, как деталь, покрытая цветом, а не как окрашенный изнутри металл. Под лупой на настоящей синьке часто заметен лёгкий переход оттенка ближе к краю головки, где нагрев шёл чуть иначе.

Существует и разрушительная проверка, которой при случае пользуются мастера, разбирая незнакомый механизм. Термическая плёнка не растворяется ни в спирте, ни в бензине, ни в агрессивных составах для ультразвуковой очистки деталей. Лак или краска после такой ванны сходят полностью или мутнеют настолько, что деталь приходится менять. По этой причине винты в дешёвых механизмах после первой же переборки нередко теряют весь свой нарядный вид.

Возникает разумный вопрос, почему такие винты стоят не во всех часах, если технология известна больше века. Ответ упирается в стоимость операции, которая складывается из полировки головки, аккуратного нагрева и отбраковки испорченных заготовок. Для механизма массового сегмента это лишние деньги, вложенные туда, куда покупатель в принципе никогда не заглянет. Поэтому в бюджетных калибрах винты остаются обычными стальными, и ничего постыдного в таком решении нет.

Любопытно, что синие винты почти всегда идут в комплекте с прозрачной задней крышкой, и совпадение это совсем не случайное. Вкладываться в декор, наглухо закрытый стальной крышкой, производителю особого смысла не имеет, и все участники рынка это прекрасно понимают. В карманных часах прошлого детали синили и без всякого стекла, но мотивация там была другой — механизм регулярно видел мастер. А мастеру полагалось показывать уровень работы, потому что именно он рассказывал владельцу, хорошие у того часы или так себе.

Занятно и то, что приём этот давно живёт далеко за пределами часового дела и встречается в самых неожиданных местах. Синие детали попадаются на старом стрелковом оружии, на инструментах и на пружинах, где оксидная плёнка выполняет ровно ту же защитную функцию. Часовщики просто довели процесс до предельной аккуратности и, в отличие от оружейников, стали выставлять результат на всеобщее обозрение. От этого сложилось впечатление, будто синий винт — их собственное изобретение, хотя технология общая для всей металлообработки.

Так что синий винт под стеклом стоит читать не как покраску, а как след точно выдержанной температуры отпуска. Цвет здесь буквально означает, что деталь довели до определённого нагрева и остановились в нужный момент, не проскочив дальше. Разглядывая механизм через крышку, полезно помнить, что перед глазами не украшение, а отметка о выполненной работе. И отметка эта, в отличие от большинства надписей на циферблате, подделывается заметно хуже.