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原创2016-12-02梅宇华Rainmei 关于《技术芯》透过技术的深入探究，发现机芯之美，直观体现名表的技术与艺术价值。同时展现一个神秘而有趣的钟表维修的技术工作，在鉴赏中而学习，只为广大表友提供一个增长知识的小天地。 梅宇华Rainmei 国际钟表师、钟表独立撰稿人、资深钟表评论人、品牌技术顾问 （原创文章，尊重作者，转载请注明出处！） █ 陀飞轮（Tourbillon），一个神秘而又充满魅力的词语，是机械表三大复杂功能之一，而其他二项复杂功能则是万年历与三问，三者不相伯仲，但唯独陀飞轮更能展现机械的动态美感。故而取名为陀飞轮（Tourbillon），中文“陀飞轮”是对其音译与意译的结合（也有直译“特比龙”的），而Tourbillon这个法文词汇同样有“漩涡”之意，光它的姓名就已然完整诠释了这一传奇装置运转时的独到美学。
陀飞轮能将冰冷的机械呈现出动态美感的效果，其技术结构复杂性可想而知。让我们一起抽丝剥茧一探究竟。当然一贯的宗旨先从历史故事开始，所谓知己知彼百战不殆。 陀飞轮发展至今已有200多年的历史，但发展的导火线是源于18世纪精确计时器时代的需求。在当时航海家们的主要仪器依赖于船上的航海钟。在漫无边际的海洋上航行时只有通过航海钟才能足够准确地确定船只方位，这也是最早对时钟精确度提出要求的理由。 英国人John Harrison约翰·哈里森在1730和1759年间制作出的H1、H2和H3怀表在当时已经算是很准确了，但仍不足以达到航海要求，于是他在改进原来设计后终于在1759年制作了直径13厘米重达1.45公斤的H4，在历经47天的海上航行误差只有39.2秒，从而赢得了十八世纪中叶那场航海计时霸主地位的较量获得二万英镑的大奖。
(英国邮票上的约翰哈里森及他的精确计时机构) 而之后又对钟表的更精确要求，不断出现了更多精准度的天文台擒纵机构，对于制表技术来说，改善走时准确度是永不停顿的话题，而像航海钟那样始终需要保持同一方位来保持精确度的机芯，地心吸引力是直接影响摆轮和游丝的主要因素。
（冲击式天文台擒纵机构，是一种自由式擒纵机构，最常用于航海天文钟，在18世纪和19世纪的一些精密钟表内也使用这种擒纵机构。） 而相对于航海钟来说，怀表面对的问题不仅限于此，这就导致了天才的制表师Abraham-Louis-Breguet 宝玑大师在1795年发明并在1801年取得专利的Rgulafeur Tourbillion陀飞轮。这是一种将整个擒纵调速装置安装于每分钟旋转一整圈的活动框架内。如此，所有误差有规律地重复出现，从而互相抵消。此外，摆轮轴在其宝石轴承中的接触点不断变化，可确保润滑效果更佳。
自此搭载宝玑的红宝石工字轮rubycylinder式擒纵陀飞轮结构，或者说“天文台陀飞轮”成为大多数精确怀表机芯的基础，同时也有一部分应用于航海钟上。但由于当时的“天文台陀飞轮”制作困难，因此在过去的二个世纪以来至上世纪八十年代仅制做了数百枚。 而到了1892年由定居英国的丹麦籍制表师Bahne Bonniksen伯尼金森简化了旋转擒纵装置并取得专利，命名为卡罗索——Karrusel（即英文carrousel “旋转”的意思）。卡罗索使用了完全的英式杠杆擒纵装置，是将该擒纵系统、摆轮游丝系统及四轮都放在了一个圆盘上（框架内），三轮和框架下方的四轮轴齿相连，带动四轮转动，同时三轮连接着与框架固定在一起的框架轮，带动框架转动。所以我们看到，三轮的能量一方面传输给四轮，一方面传输给框架，这和陀飞轮完全不一样，而且四轮并不固定，陀飞轮的四轮是完全固定的。原本卡罗索的发明是想要制作出比陀飞轮结构更为简单的擒纵装置，但事与愿违，之后发现这项新发明的制作工艺更为复杂、零件更为多样，因此在一小段时间的盛行后，便并未有更好的发展（这与英国制表业的发展也有一定的关系）。直到2008年，这一尘封已久的制表技艺在宝珀的支持下得以重见天日。
陀飞轮的精髓，是20世纪特定的天文台表和19世纪有限的大师之作的宝贵遗产， 经历了两个多世纪的不断发展，现代陀飞轮已经有了诸多进步并趋向于多元化的发展。除了解决地心引力带来的走时精准的问题，现代陀飞轮更是承载着展现高级制表领域最精湛技艺的重责。 文章看累了先来段影片休息一会吧——看看钟表技师是如何装置陀飞轮的？ 20世纪80年代开始从宝玑经典陀飞轮及卡罗索为基础上蓬勃发展起来的现代陀飞轮机构种类繁多，从二维的发展成三维的、从单个的发展成二个或多个的、从双臂支撑发展成单臂支撑、从二轴发展成三轴或多轴的、从垂直的发展成倾斜的等等。常见的有传统型陀飞轮、悬空陀飞轮，双轴垂直陀飞轮、双轴倾斜陀飞轮、陀螺仪陀飞轮（三轴陀飞轮）、双轴悬空陀飞轮、三轴悬空陀飞轮、并列双陀飞轮、并列三陀飞轮、卡罗索-陀飞轮混合型、公转陀飞轮、同轴擒纵机构陀飞轮、爪式擒纵机构陀飞轮、中置陀飞轮、摆轮中置陀飞轮、摆轮偏置陀飞轮等等，真是百花齐放，百家争鸣。
那飞行陀飞轮又是哪种呢？其实飞行陀飞轮也称之为悬空陀飞轮，犹如飞机悬空于天际般飞行。当然不同品牌间的飞行陀飞轮可能又有差异性，我们这里以它的一个经典代表——宝珀飞行陀飞轮Cal.23机芯来技术详解。
飞行式陀飞轮（Flying Tourbillon）是由德国制表业发源地格拉苏蒂（Glahsutte）的制表师Alfred Helwig阿尔弗雷德汉威于1922年发明，它的结构特点是将宝玑式陀飞轮的框架上支承固定支架取消，同时把陀飞轮框架的支承都放置在底部。其设置方式通常有两种：一种是延续了宝石轴承支承方式，另一种是创新的滚珠轴承支承式。此方法是将陀飞轮框架固定于滚珠轴承上，让陀飞轮在任何一个方向均能保持比较平稳的工作状态。飞行式陀飞轮相对于宝玑式的优势，是看上去陀飞轮旋转框架没有了遮挡，能够完全显现出来，在运转的时候具有悬浮效果，提高了陀飞轮的新奇感以及动态表现力。这一微小改动对技术的要求很高，但是确实带来了意想不到的轻盈美感。目前在各品牌最新推出的陀飞轮表款当中，飞行式陀飞轮在应用上要比宝玑式更广泛，究其原因，主要是今天人们对陀飞轮的向往，已从最开始的提高计时精准度变为动感美的体现。同时也可看到格拉苏蒂原创的这款飞行陀飞轮是为摆轮中置的，而宝珀飞行陀飞轮Cal.23机芯的摆轮确是偏置的，但它仍然属于陀飞轮机构而非卡罗索哦。
说到这两者的区别，首先结构上的区别需要先弄清楚，因为结构的根本不同导致了后来两者不同的命运。从结构上看，陀飞轮无疑简单很多，从能量传输图上就可以看出来了。 陀飞轮：三轮传输到框架轴心轮，带动框架转动，进而带动四轮，四轮带动擒纵轮，擒纵轮通过擒纵叉给摆轮游丝输送能量。频率输出方向则刚好反过来。 卡罗索：三轮传输给四轮，四轮传输给擒纵轮，擒纵轮再传输给擒纵叉给摆轮游丝。同时三轮轴心轮再通过二个过轮带动框架旋转。
从结构上，根据以上的路线图，大家应该很清楚两者的原理差别了。 简单支招：在外观上，你只要看框架下方有没有和框架差不多大的齿轮就行了，有就是卡罗素，没有就是陀飞轮。（考考大家，下面2张图片中都是陀飞轮吗？）
这款薄型的飞行陀飞轮Cal.23由制表大师Vincent Calabrese于1989年为宝拍制作，在当时号称是世界上第一款、而且是最薄的手动上链飞行陀飞轮，Cal.23机芯的参数为厚度：3.50MM；直径：26.20MM；宝石数：19石；零件数：195枚。并提供单条盒8日链的动力。同时6点钟的动力储存显示和9点钟的指针式日期12点位的飞行陀飞轮装置是该机芯的标准配置。
鸟形的陀飞轮框架是宝珀飞行陀飞轮的主要特征，其中鸟腹的部分是摆轮的轴心，鸟颈是擒纵叉，鸟首是擒纵轮，整个擒纵系统在框架中排列成一直线。
Cal.23机芯设计成的飞行陀飞轮框架固定于机芯上下夹极之间，不需任何表桥支撑，视觉上陀飞轮犹如飞行一般，因而称为“浮动式陀飞轮” 。浮动式陀飞轮的设计把支撑陀飞轮框架轴心上方的表桥移除，反以置于陀飞轮框架下方的单一表桥作为支撑，为此宝珀表制表师设计极微小的球形轴承来支撑旋转的陀飞轮框架。
飞行陀飞轮的设计特点，即是在于陀飞轮顺转的美感不会被上方支撑表桥所阻碍，移除上方的支撑表桥，佩戴玩赏的行家与一分钟凌空飞旋一圈的陀飞轮装置之间就没有任何的视觉阻碍。这个创新的浮动式陀飞轮同时创下多项世界第一的纪录，包括第一只浮动式陀飞轮腕表及第一只以球形轴承支撑的陀飞轮，同时更是史上最薄的陀飞轮 ，即是到今天，这项纪录也无人能够超越。 欢迎关注Rainmei（时计联盟），传播钟表文化，在这里您可以找到关于钟表的一切，Rainmei（时计联盟）是您了解钟表知识信息与技术的最佳自媒体与钟表 |
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