Кварцевым наручным часам исполнилось пятьдесят лет

Следите за нами в
Дата публикации: 22.04.2018

Пятьдесят лет назад институт Невшателя выполнил свою миссию по производству мелких кварцевых механизмов для наручных часов. К лучшему или худшему, это стало революционным началом для швейцарской часовой промышленности.

Появление в 1960 году часов Bulova Accutron (Accutron — аббревиатура от словосочетания ACCUracy through elecTRONic, что переводится как "электронная точность") послужило мощным толчком для больших изменений в области портативных хронометров. В основу электронных часов американской компании легло изобретение швейцарского инженера Макса Хетцеля, который на тот момент работал в Бильском филиале компании. Идея Хетцеля заключалась в том, чтобы для регулировки скорости хода механизма вместо колебаний балансира малых катков или маятника использовать вибрации камертона. Эта идея уже была опробована Луи-Клеменом Бреге, одним из внуков Авраама-Луи Бреге, в 1966 году, когда он добавил в механизм механических настольных часов 25 см камертон.

Электронная версия Хетцеля появилась благодаря двум изобретениям, которые в целом сыграли важную роль в разработке электронных часов: первое, изобретение транзистора в 1947 году. В 1958 году на базе первого появилось второе очень важное изобретение — интегральная схема. Впервые, благодаря этим электронным компонентам стало возможным представить портативные устройства, запитанные от маленькой батарейки. Как показал опыт Bulova Accutron, наручные часы могут быть в пять раз точнее механических наручных хронометров, и иметь запас автономной работы, по крайне мере, на год.

Принцип работы кварцевых хронометров известен с 1920 годов. 

Пять лет исследований

Жерар Бауэр, который в то время был президентом Федерации швейцарской часовой промышленности, был начеку. Он почувствовал, что швейцарской часовой промышленности грозит опасность, хоть до конца не понимал, что происходит. В 1959 году он предложил основать новый исследовательский институт в Невшателе Centre Electronique Horloger (CEH). Перед инженерами и специалистами по радиоэлектронике, которых набрал Рене ЛеКультр, член Федерации, была поставлена задача разработать новый вид часов, которые были бы, по крайней мере, также хороши, как часы Bulova Accutron. Во внимание были приняты также некоторые возможности. Однако, патент водонепроницаемых часов Bulova исключал любые варианты системы камертона.

“Принцип работы кварцевых хронометров известен с 1920 годов.” Первые кварцевые часы были размером со шкаф и потребляли большое количество электричества. К 1960 году самые маленькие кварцевые часы питались от батарейки и их корпус достигал размеров морского хронометра. Было даже сложно себе представить, что они будут уменьшены до размеров наручных часов. Но специалисты лаборатории CAH верили, что это возможно, поэтому принялись работать в этом направлении. Команда набиралась из сотрудников американских фирм, занимающихся полупроводниковым оборудованием, было очевидно, что Швейцария не готова обеспечить специалистами в этой области. К 1962 году было официально заявлено, что СЕН будет заниматься разработками систем на основе кварцевых технологий.

Для того чтобы добиться тех результатов, которые все считали нереальными, заняло пять лет. Летом 1967 года были созданы и введены в эксплуатацию два прототипа. Их назвали Bêta 1 и Bêta 2 (проект часов на базе механизма с камертоном назвали Alpha). Разница двух версий была в микродвижителях, которые приводили в движение стрелки часов. В течение года 11 механизмов этих двух прототипов забрали в обсерваторию Невштаеля для проведения годовых испытаний хронометров. Как только были получены окончательные результаты, директор обсерватории Жак Бонаноми даже не поверил своим глазам, как оказалось, электронный механизм был как минимум в десять раз точнее всех механических наручных хронометров.

Тем временем в Японии...

Однако, с радостью победы пришло и огорчение. Когда были изучены результаты, швейцарские ученые пришли к выводу, что версии Bêta 1 и Bêta 2 почти в точности напоминают механизмы японского бренда компании Seiko (www.seiko.co.jp). Две команды, находясь в тысячах милях друг от друга, и не зная ничего о работе друг друга, работали над похожими проектами, закончив их практически одновременно. Механизмы компании Seiko были хуже по качеству, так как японские разработчики не использовали термокомпенсаторы для своих кварцевых осцилляторов. Однако, схема была более перспективна, так как компоненты были более просты в изготовлении. На самом деле, выбор кварца в виде камертона, который можно изготовить при помощи фотолитографии и рычажного шагового движителя остается по сей день стандартом.

Кризис, последовавший и потрясший швейцарскую часовую промышленность не только потому, что японские механизмы имели небольшое техническое превосходство, он также показал две разных точки зрения на будущее кварцевой технологии. Япония, привыкшая к электронике, установила высокие цены на первые кварцевые часы, понимая, что рационализация и современные технологии производства со временем сделают продукт более дешевым.

С другой стороны, в Швейцарии многие считали ультраточные кварцевые часы чем-то невероятным, которые будут выпускаться только в ограниченном количестве по высокой цене, и будут доступны только ограниченному кругу лиц. К тому же, ни одна часовая компания не изготавливала дорогого оборудования на выброс, которое необходимо для изготовления механических изделий часовой промышленности, и заменила их инструментами для изготовления электронных механизмов. Не говоря уж о невозможности превратить за ночь часовщиков в специалистов по радиоэлектронике.

Что стало с СЕН?

Как говорится, все остальное — это история. Кризис, который в конце 70-х вызвал третью волную сокращений в часовой промышленности, был предотвращен появлением часов марки Swatch в 1983 году. Теперь Швейцария могла забрать победу у Японии в их же игре, суть заключалась в следующем: производство было высоко автоматизировано и требовало минимум привлечения человеческой силы.

После триумфа Bêta 1 и Bêta 2 инженеры СЕН вышли на промышленный уровень производства своих прототипов. Как результат, Bêta 21 был интегрирован в часы нескольких брендов, которые были участниками этого проекта. Было выпущено только 6 000 экземпляров, вскоре их заменили кварцевые механизмы таких брендов, как Omega, Longines и Girard-Perregaux, которые втайне тоже занимались разработками. Лаборатория CEH продолжила свое существование до 1984 года, когда ее переименовали в Швейцарский Центр Электроники и Микротехнологи (CSEM), независимый и некоммерческий исследовательский центр для швейцарской промышленности. CSEM тесно сотрудничает с Федеральной политехнической школой в Луизиане  (EPFL) (www.epfl.ch), часть института микротехнологии которого расположен в Невшателе. По факту, исследователи EPFL находятся в здании Microcity вместе с командой CSEM. Производитель полупроводникового и электронного оборудования EM Microelectronic Marin является дочерней компанией CEH. Компания Ebauches Electroniques Marin (EEM) была основана в 1975 году и принадлежит группе компаний Swatch Group.