Неизвестно, что сегодня стало бы со швейцарской мануфактурой Ulysse Nardin, если бы Рольф Шнайдер не заинтересовался ею в начале 80-х годов. Кварцевый кризис серьезно отразился на производстве традиционных механических часов и стал непростым испытанием не только для мануфактуры, основанной в 1846 году, но и для других часовых компаний. Талантливый предприниматель Рольф Шнайдер вдохнул новую жизнь в приобретенный им бренд Ulysse Nardin и стал автором многочисленных инновационных разработок, представив миру Трилогию: астролябию, планетариум и теллуриум. В 1996 году он продемонстрировал вечный календарь Perpetual Ludwig с принципиально новой системой настройки показателей. Эти изобретения вошли в историю, ознаменовав собой целую веху швейцарской часовой промышленности.

Людвиг Охслин – главная движущая сила самых удивительных изобретений мануфактуры, которые вернули Ulysse Nardin на авансцену высокого часового искусства после долгих лет забвения. В начале XXI века именно он настоял на использовании в часовом производстве материала, до того момента применяемого только в производстве электронных компонентов. Это не единственная причина, почему модель швейцарских часов Freak от Ulysse Nardin, представленная в 2001 году, совершила настоящую революцию в часовой механике и стала воплощением революционной идеи в часовой промышленности. Система прямого дуплексного хода Dual Direct сделала анкер и спусковое колесо такими же бесполезными, как необходимость смазки и использование камней, предназначенных для уменьшения силы трения. Энергия передавалась напрямую балансовому колесу при помощи двух спусковых колес, изготовленных из легкого, прочного и гибкого кремния. Этот материал препятствует накоплению статического электричества. Ulysse Nardin стала первой мануфактурой, которая начала использовать кремний в качестве основы для ключевой детали – пружины, предварительно подвергнув его стабилизации в условиях термической обработки. Разработка сделала Ulysse Nardin пионером использования кремния в производстве механических часов. После презентации модели часов Freak разработки продолжились, и исследовательская группа обратилась к изучению свойства алмазов в часовом производстве. В 2005 году вышла в свет модель Freak Diamond heart, в деталях которой впервые использовался алмаз – самый твердый из известных человеку материалов. Ввиду высокой стоимости обработки алмазов в 2007 году производитель представил миру более доступную версию – DIAMonSIL. В этой модели детали из кремния покрыты синтетической нанокристаллической алмазной пленкой. С точки зрения твердости такой синтез нисколько не уступает алмазу по твердости.

В этом же году Ulysse Nardin представила концепт InnoVision 1. Десять новых функций модели позволили ей оставить конкурентов далеко позади. На протяжении сотен лет латунь, сталь и искусственные рубины играли решающую роль в производстве часовых механизмов. Но мануфактура Ulysse Nardin показала, что часовая индустрия активно совершенствуется и готова использовать целый ряд новых материалов и технических усовершенствований. В частности, важную роль мастера отвели технологии фотолитографии и ее применению в производстве. Впервые процессы глубокого ионного травления или DRIE (Deep Reactive Ion Etching) и LIGA (немецкая аббревиатура слов литография, гальванопокрытие и литье) объединили в общую технологию, позволяющую кардинально изменить процесс производства деталей и малых компонентов механизма. Таким образом, Ulysse Nardin открыл в индустрии новые горизонты возможностей. В рамках Часового салона в Женеве в 2017 году под патронажем главы мануфактуры Патрика Хоффманна мир увидел концепцию InnoVision 2, объединившую в себе десять значимых инноваций. Над ними работала целая команда инженеров и технических специалистов мануфактуры. С одной стороны, изменения коснулись дизайна, системы автоподзавода, осциллятора, системы спуска и отображения времени. С другой, использование новаторских материалов и технологий производства позволило представить десять очередных инноваций в рамках Женевского часового cалона, на котором швейцарская мануфактура Ulysse Nardin присутствовала впервые в своей истории.

Инновация 1: Система дуплексного хода – Dual Constant escapement

Спуск выполняет две основные задачи: препятствует неограниченной раскрутке пружины и передает регулярный импульс колебательной системе для поддержания колебаний от балансового колеса и балансовой пружины. В системе прямого дуплексного хода, представленной в 2001 году, Ulysse Nardin уже заложил новые стандарты производительности. В традиционном спуске для работы спускового механизма требуется большое количество вырабатываемой энергии. Сила импульса, ретранслируемого на спуск, уменьшалась по мере снижения крутящего момента основной пружины. В результате снижалась амплитуда балансового колеса, что в конечном итоге влияло на точность хода. Это именно то, чему препятствует система Dual Constant, которая является сложносоставной постоянной силой спуска. Малейшие импульсы, передаваемые на балансовое колесо и пружину, всегда равнозначны, так как не зависят от силы натяжения основной пружины. Это стало возможным благодаря сложной кремниевой структуре с блокирующими элементами, взаимосвязанными со спуском. Ключевая особенность системы – гибкие кремниевые лезвия, в которых присутствует первоначальное механическое натяжение для каждого полуколебания балансового колеса. Они поглощают около 150 наноджоулей энергии, 60 из которых быстро и точно передаются колебательной системе во время последующего перехода от стабильного к метастабильному состоянию. Процесс происходит до тех пор, пока хватает запаса хода. Особенность блокирующих элементов, удерживающих спусковое колесо в том, что они фиксируются при помощи гибких лезвий. Благодаря этому нет необходимости использовать вал подшипника, что в свою очередь сокращает трение. Спуск с постоянной силой, для которого производитель сейчас получает патент, оказывает положительный эффект на изохронизм колебаний. Каждое полуколебание балансового колеса длится одинаковый временной период независимо от амплитуды, что обеспечивает непревзойденную точность. Два патента на данную инновацию уже выданы, один патент заявлен.

Инновация 2: Прямое кремниевое крепление – Direct silicium bonding

Процесс глубокого ионного травления или DRIE (Deep Reactive Ion Etching) применяется мануфактурой Ulysse Nardin для производства спусковых элементов из монокристаллического кремния. Это сложный, двухступенчатый процесс производства трехмерной структуры, которую затем необходимо объединить. Для этого структура проходит так называемое скрепление, известное с 1986 года. Тем не менее, Ulysse Nardin использует его впервые для производства относительно небольших деталей. Герметичность сцепления достигается благодаря сжатию гидрофобных поверхностей при температуре от 1800 до 2200 градусов по Фаренгейту с добавлением кислорода – это обеспечивает прочную связь между двумя деталями. Новизна технологии в том, что в процессе такого сваривания образуется стабильное соединение оксида кремния, который используется во всей структуре. Благодаря этому две структуры становятся единым целым. Один патент на данную инновацию уже заявлен.

Инновация 3: Балансовое колесо из кремния с применением золота и стабилизирующими микролопастями

Чтобы измерить постоянство течения времени, необходимо сначала разделить его на равные составляющие, а затем тщательно их сосчитать. Будь то электронные или механические часы они делят время на составляющие. В традиционных часах за равномерное деление времени отвечает спуск: балансовое колесо и пружина работают в унисон. В концепции InnoVision 2 Ulysse Nardin кремний благодаря его полезным свойствам используется и в балансовом колесе, и в пружине. Его плотность в 3,6 раза ниже, чем у бериллиево-бронзового сплава, известного под названием глюсидур. Из него обычно изготавливают балансовые колеса. Более того, кремний имеет высокую степень однородности, что позволяет равномерно распределить используемую при производстве массу. Он не накапливает статическое электричество, не подвержен коррозии, отличается ударопрочностью и эластичностью, несмотря на свою твердость.

Говоря о балансовом колесе, нужно отметить, что оно должно отвечать четко определенным критериям. Центр должен быть максимально легким по весу и обладать высоким моментом инерции. Балансовое колесо InnoVision 2 обладает необходимыми характеристиками. То, что можно назвать основой, весит всего семь миллиграмм. Компания Ulysse Nardin использует метод ионного травления (DRIE), чтобы изготовить колесо из кремниевой полупроводниковой пластины. При помощи процесса окисления поверхности создается нужная термо- и механическая стабильность. Более того, окислительно-восстановительная реакция дает слегка закругленные края. Необычная форма регулятора в форме лопасти неслучайна. Он поддерживает постоянные колебания путем смягчения турбулентности внутри корпуса. Также нормализует, выравнивает амплитуды перехода из горизонтального положения в вертикальное и наоборот. Это рассчитывается по количеству колебаний балансового колеса и пружины без потребления дополнительной энергии для контроля зубчатой передачи в 8 мг на см2, что довольно много для балансового колеса. Момент инерции можно регулировать при помощи небольших золотых элементов, находящихся с внешних сторон, для обеспечения хронометрической точности. В целом общая масса балансового колеса значительно ниже, чем обычно. Один патент на данную инновацию уже заявлен.

Инновация 4: Механизм автоподзавода Grinder

Часы с автоматическим заводом известны еще с 1770 года. Данное изобретение заменяет использование ключа для закручивания заводной пружины. Наручные часы с автоподзаводом появились в 20-х годах XX века. А в 1932 году представлен механизм подзавода с неограниченным количеством вращений. Прошло еще десять лет прежде чем производители представили ротор, передающий энергию на барабан в обоих направлениях. В этой области инженеры и часовщики Ulysse Nardin добились настоящего прорыва. C тех пор инженеры, технические специалисты и часовщики сосредоточили силы на поиске способов оптимизации функций и совершенствования механизма автоподзавода. В частности, на системе поляризации движений ротора. Сейчас продолжают вести исследовательскую работу в этом направлении, имеющем большой потенциал. Механизм Grinder является результатом радикальной ревизии механизма автоматического подзавода. Часть традиционной передачи демонстрировала заметное снижение силы трения и существенную степень неэффективности холостого хода. Именно этот факт подтолкнул мастеров, создающих швейцарские часы Ulysse Nardin, полностью пересмотреть систему автоподзавода для InnoVision 2. После тщательного анализа система выглядит следующим образом. В самом начале цепи автоматической выработки энергии находится центрально расположенный на подшипниках ротор. Под ним находятся еще три подшипника, которые работают на двух парах рессоров, образуя особый каркас. Кольцо, прикрепленное к этой структуре, имеет в общей сложности четыре храповых механизма на пружинах. Его маленькие крючковидные концы цепляются за угловое зубчатое колесо подзавода, расположенное над барабаном. Каждое вращение приводит структуру в движение, заставляя ее колебаться. Происходит движение одного или двух из четырех храповых механизмов, которые приводят в движение заводной барабан, и он движется по часовой стрелке. За процессом можно наблюдать через прозрачную заднюю крышку. В завершении процесса необходим составной редуктор, замедляющий передачу. Он способствует преобразованию быстрых, но потребляющих небольшое количество энергии вращений в медленные, более мощные, закручивающие центральную пружину. Grinder (слово заимствовано из парусного спорта и означает – технический специалист, отвечающий за лебедки во время парусных гонок) – такое название получил новый механизм автоподзавода мануфактуры Ulysse Nardin, неразрывно связанной с морем через шведскую команду яхтсменов Artemis. Автоматическая система подзавода очень эффективна. Преобразует даже малейшую кинетическую энергию в потенциал и практически не имеет холостого хода. Тем не менее, при необходимости пружину можно завести при помощи нижнего безеля, также как и в модели часов Freak. Один патент на данную инновацию уже получен, другой патент заявлен.

Инновация 5: Центральный мост из кремния, покрытого сапфировой пленкой

Преимущества использования кремния в деталях механизмов теперь хорошо известны. В 2007 году мануфактура Ulysse Nardin сыграла роль первопроходца в использовании новых материалов для производства механических часов и доказала, что всегда есть место для более смелых решений. В это время производитель приступил к экспериментам с данным материалом, покрытым синтетической нанокристаллической алмазной пленкой для увеличения их долговечности. По шкале Мооса или используя метод Виккерса (показатель 10,600), самый ценный минерал (алмаз) также является и самым труднодоступным. На втором месте – сапфиры или корунды (9 по шкале Мооса или 2,200 с использованием метода Виккерса). Вот почему компания Ulysse Nardin в сотрудничестве с федеральной политехнической школой Лозанны и компанией Sigatec разработали инновационный способ нанесения на кремний тончайшей сапфировой пленки и запатентовали его. Очевидно, что толщину покрытия, составляющую около одного микрона, необходимо учитывать в процессе производства. Центральный мост InnoVision 2 изготовлен с применением комбинации этих инновационных материалов. Вся структура имеет более твердую поверхность и, как следствие, повышенную механическую прочность. Один патент на данную инновацию уже получен.

Инновация 6: Колесная передача из 24-каратного золота

Колесная передача механических часов, как правило, изготавливается из латуни. С InnoVision 2 это правило неприменимо. Ulysse Nardin целенаправленно использует так называемое твердое золото для производства данных компонентов. Зубчатое колесо при взаимодействии со стальными деталями неизбежно приводит к трению. Использование золота обеспечивает лучшую, а, следовательно, и более эффективную передачу крутящего момента. Данный факт положительно сказывается на энергопотреблении механизма и обеспечивает более длительный запас хода. К тому же зубчатые колеса из золота придают часовому механизму привлекательный внешний вид. После завершения процесса изготовления золотых колес при помощи фотолитографии (LIGA) создается гладкая поверхность с тонкой, но устойчивой структурой.

Инновация 7: Стекло и встроенная противоударная система

В наши дни противоударная система в механических часах является практически базовой опцией. Запатентованная классическая конструкция Incabloc (является одной из основных) состоит в общей сложности из пяти микроэлементов. К ней относятся подшипники, неподвижная опорная часть, камни и пружина. Если происходит сильное воздействие на механизм, при помощи пружины он возвращается обратно в свое исходное положение. В результате возникает трение, которое необходимо преодолеть. Концепция InnoVision 2 предполагает использование принципиально нового подхода, в рамках которого специалисты компании Ulysse Nardin разработали балансовый мост и полностью интегрированную противоударную систему из стекла. Система состоит из пружины-спирали, которая удерживается на одном месте при помощи уравновешивающих друг друга шестеренок и специальных, ограниченных по высоте ободов. Структура возвращается в исходное положение без трения благодаря инновационной конструкции моноблока. Стеклянная пружина просто возвращается в свое исходное положение. В качестве дополнения можно отметить, что стекло ведет себя особенным образом во время процесса трения. В отличие от концепции 2007 года InnoVision 1, где использовался кремний (балансовое колесо и противоударная система), стекло полностью прозрачное и прочное. Мануфактура обладает соответствующими компетенциями в работе со стеклом благодаря своему прежнему опыту с этим материалом.

Инновация 8: Использование Super LumiNova и интеграция в структуру

При производстве моста баланса из прозрачного стекла в рамках концепции InnoVision 2 открылись огромные возможности использования этого, казалось бы, обычного материала. Во время производственного процесса часовых компонентов созданы каналы – проводники внутри структуры стекла с люминесцентным пигментом Super LumiNova. В темноте благодаря его использованию каналы заполняются и проявляют невероятные световые эффекты. Один патент на данную инновацию в стадии получения, другой патент заявлен.

Инновация 9: Оригинальная система отображения времени от 1 до 11 и от 13 до 23

Общеизвестный факт, что в сутках 24 часа, которые условно делятся на 12-часовые временные отрезки. Фактическое время отображается при помощи стрелок, вращающихся по часовой

стрелке, и дополнительной индикации «день-ночь». Взяв за основу классическую систему, производитель Ulysse Nardin предложил ее инновационное прочтение в рамках концепции InnoVision 2. Циферблат отображает в электронном варианте первый 12-часовой отрезок времени шкалой от 1 до 11 и второй отрезок от 13 до 23. Показатели считываются достаточно просто при помощи апертуры особой формы. Соответствующая шкала делений вращается при помощи основного барабана. Механизму требуется 15 минут для переключения режимов дня и ночи (время до полудня (AM) и после полудня (PM) отображается при помощи различных цветов). Один патент на данную инновацию уже заявлен.

Инновация 10: Трехмерная минутная стрелка из стекла

Наряду с уникальным электронным дисплеем концепция InnoVision 2 предполагает наличие минутной стрелки, не имеющей аналогов на рынке. Это трехмерная стеклянная стрелка вырезана прецизионным лазером, позволяющим добиться такой точности обработки, при которой допуски не выходят за пределы от трех до пяти микрон. Тонкая металлическая пластина служит основой для хрупкого стекла и придает стрелке необходимую прочность даже при очень сильных ударах.