解構陀飛輪 「小旋風」抗地心吸力
說到陀飛輪,香港人可能都聽過陳奕迅主唱的《陀飛輪》,但大家又是否知道鐘表內的「陀飛輪」是什麼,有什麼功用?為何一枚陀飛輪腕表的售價可高達數十萬港元?歌詞中「勞力是無止境」、「伯爵那地位和蕭邦的雋永」,提到勞力士、伯爵、蕭邦3個瑞士腕表品牌,當中之一其實並無推出過陀飛輪,你又知道是哪一個嗎?
若你是資深表迷,應該知道哪些品牌有陀飛輪,哪些沒有;但一般人可能並不明白腕表的機械原理,所以首先跟大家解釋「陀飛輪」究竟是什麼。
機械腕表的基本原理:腕表內控制「走時」速度的是「擒縱系統」,擒縱系統內的擺輪游絲和擒縱輪、擒縱叉結合,可以控制機芯每秒釋出相同的能量,令指針能準確走時 (可參閱昔日科學版文章〈拆解機械表〉,網址:bit.ly/3aOwoyO)。
為直掛懷表而設 減走時誤差
然而,人們後來發現有外力影響鐘表的準確度。在腕表流行之前,大家用的是懷表,懷表很多時也以垂直方式掛在身上。受地心吸力影響,當旋轉物體向下旋時,會被地心吸力吸下去,令懷表的走時有誤差。陀飛輪就是加在擒縱系統的一個額外裝置,令旋轉速率向上和向下時會互補,減低影響。
大家可以把陀飛輪想像成一個不停自轉的框架,當擒縱系統放在這個框架上,系統內每一面都有可能受到地心吸力的影響,各種方向的影響因此互相抵消。陀飛輪由法國製表師Abraham-Louis Breguet在1795年發明,並在1801年獲得專利。
包含約百零件 貴在工藝
由於陀飛輪本身是為經常垂直擺放的懷表而設,需在機芯垂直時才能發揮作用,但現時我們佩戴腕表機芯多是平放,而且手部動作多,陀飛輪的意義在現代已經轉變。
現時50%或以上的陀飛輪腕表,其實都是工藝的欣賞高於功能的欣賞。試想像發明陀飛輪的Abraham-Louis Breguet,當時如何發現機芯不精準,每日有幾十秒誤差?這也是件好神奇的事,以前無電腦,要用一段很長時間才可以查察一枚表的精準度。今日腕表上的功能有沒有意義呢?任何功能都無意義,好像計時、兩地時間、月相、萬年曆,基本上手提電話都做得到。我們借着腕表講解這些功能背後的美學和歷史,才比較重要。
各品牌變奏設計 勞力士無湊興
在Breguet發明基本的陀飛輪之後,不同製表師為陀飛輪改良設計,變化多端:例如德國製表師Alfred Helwig在1920年代發明的飛行陀飛輪(Flying Tourbillon),只由底部固定陀飛輪組件,取消橋板,讓陀飛輪像懸浮一樣;Omega亦有其首創的中置陀飛輪;另外也有傾斜、雙軸、三軸球體,甚至同一枚腕表上有多個陀飛輪的設計。
然而廣為人知的勞力士,卻始終沒有推出陀飛輪,為什麼?原來勞力士在20世紀初面世時,以蠔式防水表殼和自動上鏈機芯為主打,但並未有自製機芯(當時能製作陀飛輪機芯的表匠為數甚少),自然沒有陀飛輪;1950年代後,品牌走專業可靠的運動表路線,故此並不需要陀飛輪;再來到近代,要令腕表走時更精準已不止陀飛輪一種方法,例如不受磁力影響的超輕巧矽游絲。傳統陀飛輪裝置包含百多個零件,對鐘表工藝要求相當高,製作成本相當昂貴,現時一般陀飛輪腕表定價約70萬至80萬港元起跳(撇除定價10多萬元的TAG Heuer Carrera Heuer 02T,以及1萬元以下也有交易的中國陀飛輪),這定價並非勞力士的產品發展方向,這也是品牌沒有特別研發陀飛輪的原因。
■陀飛輪運作原理
◆陀飛輪結構
陀飛輪是一組旋轉支架,固定在秒軸上,旋轉支架中裝有擺輪、游絲、擒縱輪及擒縱叉。當發條動力通過三輪(過渡輪)傳遞到秒軸上時,就帶動旋轉支架轉動,秒輪片套在秒軸上,並固定在夾板位置,與擒縱齒軸契合。當旋轉支架被秒軸帶動時,擒縱輪就會圍着軸心轉動。
◆擺輪vs.陀飛輪
如果對腕表結構不太認識,可能會誤將一般腕表的擺輪當成陀飛輪。最簡單的分辨方法,是留意陀飛輪和擺輪的轉動方向和規律。
◆轉動方向
擒縱叉的左右移動帶動擺輪轉動,故擺輪會順時針和逆時針兩個方向交替轉動(黑色箭嘴)。擒縱系統跟陀飛輪框架則會跟隨秒軸轉動(綠色箭嘴),令本身在自轉的擒縱輪(紅色箭嘴)看起來就像圍着陀飛輪中心公轉一樣。
抵消地心吸力——為抵消地心吸力對懷表擒縱系統的影響,法國製表師Abraham-Louis Breguet在1795年發明陀飛輪。圖為當年設計圖。 |
像旋風不斷自轉
陀飛輪的法文為Tourbillon(音:Two-b-容),意思是「旋風」,因為陀飛輪像旋風一樣不斷自轉;中文名字則是音譯與意譯結合,因為陀飛輪本身就是為陀表(懷表)而設的飛輪狀裝置,抵消地心吸力對擒縱結構的影響。
逾200年歷史——Abraham-Louis Breguet在1801年獲得陀飛輪專利,上圖為當年設計的懷表,Breguet品牌在陀飛輪面世200年後,推出特別版腕表紀念 |
非愈大愈好
尺寸和速度也會影響陀飛輪的功能,大細快慢點為之好?其實中庸最好,不要太快或太慢,也不要太大或太細,所以市場上才有那麼多1分鐘陀飛輪。現時流行的1分鐘陀飛輪(1分鐘轉1圈)可說是約定俗成,不少1分鐘陀飛輪框架上會加上記號,作為秒鐘顯示。事實上由5秒到數分鐘轉一圈的也有。尺寸方面,一般陀飛輪直徑約10至12毫米,但也有品牌做出大至27毫米的設計,跟女裝腕表尺寸相若。
80零件組成 輕如鵝毛——不同品牌的陀飛輪框架也有不同形狀,圖為其中一款。一般來說,小小一個陀飛輪大約由80個零件組成,因零件精細,大部分為手工製作,而整個結構重量一般不能超過0.3克(因太重會耗用更多能量),約等於一片天鵝羽毛。 |
陀飛輪的最大問題是能量傳達。當能量由發條鼓傳送到擒縱系統時,市場上九成瑞士腕表使用的槓桿擒縱系統也會有70%的能量流失;再放入陀飛輪之後,能量流失會更多。如果中間還要有兩三個陀飛輪,效能自然更低。
多重多軸適合觀賞
不少品牌也強調自己的陀飛輪設計複雜,是欣賞陀飛輪的其中一個角度。除了用上兩三個陀飛輪的多重陀飛輪(multiple tourbillon)設計,另有多軸陀飛輪(multiple axis tourbillon),後者設有多個旋轉軸心,能進一步令腕表在不同角度時也能抵消地心吸力影響。
買陀飛輪的人着重觀賞度,體積大一點、旋轉速度有分別的陀飛輪(無論快又好慢又好),觀賞度也會高一點。但多重多軸陀飛輪在技術上需要更大體積,腕表會變厚,就算做到可能也不適合戴在手上,所以整體平衡很重要。部分品牌如Patek Philippe、Panerai甚至會將陀飛輪放在表背一面,那是因為不同理念。
三軸陀飛輪——因為手工複雜,只有少數品牌曾推出三軸陀飛輪,圖為Girard-Perregaux的Tri-Axial Tourbillon,由140枚零件組成,重量僅1.24g,同時在3個不同轉軸運轉,轉動周期分別為2分鐘、1分鐘和30秒。 |
沒有留言:
張貼留言