Детальный обзор: Константин Чайкин и время на Марсе

«Марс Конкверор Марк 3 Файтер» приземляется.

Когда в прошлом году российский независимый часовщик Константин Чайкин объявил о создании часов «Марс Конкверор», это были не первые наручные часы с марсианским временем, но это были самые передовые и всеобъемлющие часы, показывающие марсианское время и даже марсианский календарь.

TAG Heuer был назначен официальным хронометристом китайской миссии по исследованию Марса в 2016 году, а руководитель бренда Жан-Клод Бивер заявил, что исследование красной планеты – «следующий гигантский скачок для человечества». Китайское путешествие на Марс, запуск которого запланирован на июль 2020 года, – лишь одна из нескольких запланированных миссий на красную планету – российское космическое агентство Роскосмос и NASA работают над аналогичными проектами. Тем не менее, несмотря на неуклонный прогресс в освоении Марса, ни один крупный часовой бренд не представил часы, которые показывают марсианское время.

Экспериментальный прототип «Марс Конкверор» Константина Чайкина представлен в 2019 году.

Но такие часы были созданы по необходимости для ученых, участвовавших в прошлых миссиях на Марс. Например, марсоход NASA 2004 года поручил нескольким часовщикам сделать простые, но эффективные часы с индикацией марсианского времени.

Поскольку марсианский день, известный как сол, составляет 24 часа 39 минут и 35 секунд, решение состояло в том, чтобы замедлить обычные часы для соответствия марсианскому времени. Стив Мэддокс из Северного Литл-Рока переделал карманные часы Hamilton 4992b времён Второй мировой войны для Джеффа Мерша, члена команды управления марсоходом, снизив их частоту со стандартных 18000 полуколебаний в час примерно до 17525 полуколебаний в час.

Ювелир из Лос-Анджелеса Гаро Ансерлян применил ту же технологию изменения частоты к автоматическим наручным часам азиатского производства для системотехников марсохода Джули Таунсенд и Скотта Дудрика. Оба часовых мастера полагались на одну и ту же модификацию для получения марсианского хронометража: постепенное добавление инерции к балансу до тех пор, пока не будет достигнут желаемый для марсианского времени темп хода.

Гаро Ансерлян начал делать часы с индикацией марсианского времени в начале 2000-х. Стоимость – от 75 до 500 долларов. Фотографии – Executive Jewelers.

Правильное часовое дело для Марса

Константин Чайкин, напротив, пошёл ещё дальше, видя необходимость в «специализированных механических часах, надёжных и способных автономно функционировать как в космосе, так и на Марсе» для полетов на Марс.

Учитывая его опыт в высоком часовом искусстве – он является членом Академии независимых часовщиков, следует признать, что методы, используемые до того при изготовлении часов с марсианским временем, сегодня уже не соответствуют минимальным стандартным требованиям, предъявляемым Чайкиным к механическим часам высокого класса.

Константин начинает продумывать конструкцию новых часов со случайных рисунков в блокноте. У него всегда с собой имеется блокнот для записи всех приходящих идей. Далее эскизы дорабатываются и уточняются, пока не начнётся формальный процесс проектирования.

Хотя феноменальный успех простых, но забавных наручных часов «Джокер» принёс ему известность за пределами родной России, Константин хочет вернуться к очень сложным часам, которые всегда были предметом его увлечения. Поэтому в течение следующих нескольких лет он решил заняться сложными механическими функциями, связанными с космическими полётами.

Одним из первых его проектов было создание часов, показывающих одновременно марсианское и земное время и приводимых в действие одним механизмом. Работа над программой «Марсианское время» началась в 2017 году с часов «Марс Конкверор Марк 1», в которых работал механизм, показывающий марсианское время. Его конструкцию Чайкин запатентовал в том же году.

Сверхсложные марсианские часы «Марс Конкверор Марк 1».

Дизайн часов «Марс Конкверор Марк 1» был разработан таким образом, чтобы малые циферблаты напоминали Землю, Марс и Солнце. «Марс Конкверор Марк 1» – концептуальные часы с индикацией земного времени и девятью дополнительными функциями. В список усложнений входят устройство синхронизации земного и марсианского времени, дисплей даты на Марсе, который также показывает продолжительность миссии, указатель относительного положения Солнца, Земли и Марса, а также планетарный указатель противостояний и великих противостояний, что приводит часы в категорию сверхсложных.

Несмотря на чрезвычайно сложный механизм, пользоваться часами «Марс Конкверор Марк 1» просто. Это прекрасная иллюстрация практического подхода Константина к проектированию. Установка местного земного времени, второго часового пояса на Земле и марсианского времени производится заводной головкой, а коррекция указателя относительного положения Земли и Марса, а также установка времени миссии производится с помощью специального дифференциально-храпового механизма, доступ к которому осуществлялся через заднюю крышку корпуса.

Все сложные функции часов «Марс Конкверор Марк 1» реализованы в механизме с модулем треугольной формы, который собран из 159 деталей. Модуль полностью изготовлен в мастерской Константина и установленный на базовом механизме Eta 2836-2, который на этой фотографии полностью закрыт модулем.

Механизм индикации марсианского времени, подробно описанный в российском патенте RU2685764, построен на основе редуктора, осуществляющего синхронизацию земного и марсианского времени.

Простая пара шестеренок, со 109 и 112 зубьями соответственно, дает приемлемую точность в пределах 2,736 секунды в день – согласно стандартам тестирования Швейцарского института официального тестирования хронометров приемлемый показатель от -4 до +6 секунд в день. Точность постоянна как для марсианских суток (сола), длительность которых составляет 88 775,244 секунды, так и для земных средних солнечных суток в 86 400 секунд, что составляет 24 земных часа.

Слева на иллюстрации показана концепция механизма, который сосредоточен вокруг марсианской зубчатой передачи (справа), которая преобразует земное время в марсианское и состоит из (1) приводного триба базового калибра Eta; (2) минутного колеса; (3) промежуточного колеса; (4) 109-зубчатого колеса; (5) 112-зубчатого колеса; и (6) триба марсианского времени.

Если снять дополнительные циферблаты часов «Марс Конкверор Марк 1», то можно увидеть большое количество колёс, необходимых для обеспечения правильного вращения стрелок с учётом разной длительности земных и марсианских лет.

Двухуровневое колесо (сверху) использовано для синхронизации марсианского и земного времени. Оно снабжено специальными шайбами, препятствующими подъёму колес.

Константин решил не запускать «Марс Конкверор [Марк 1]» в производство, потому что считал эти часы слишком сложными и, следовательно, слишком дорогими для коммерческого успеха, особенно с учетом наличия в них базового механизма Eta.

Кроме того, отзывы, которые он получил о прототипе «Марк 1», говорили, что часы были слишком большими и громоздкими, со слишком маленькими дисплеями. Кроме того, необычная форма корпуса тоже казалась спорной.

Константин также разработал новый вариант – часы «Марс Конкверор Марк 2», которые включали улучшенную систему коррекции времени, но прототип не был изготовлен.

Измерение времени на Марс, отметка 3

Хотя Константин по-прежнему стремится в будущем делать очень сложные астрономические часы в том же духе, что и «Марс Конкверор Марк 1», он решил представить изобретённую им систему марсианского времени в более простых и доступных часах «Марс Конкверор Марк 3 Файтер».

Вдохновлённый приборами кабин советских истребителей, дизайн корпуса станет фирменным элементом будущих часов с индикацией марсианского времени. Новые часы показывают земное время в двух часовых поясах и марсианское время (MCT) на малом циферблате в положении «6 часов».

«Марс Конкверор Марк 3 Файтер».

Чтобы упростить модуль, исключив из него зубчатую передачу для второго часового пояса, Константин выбрал калибр Eta 2893-2 в качестве базового механизма, так как он уже включает устройство GMT. Хотя новый механизм Чайкина проще, чем более ранние часы с индикацией марсианского времени, он весьма сложен, что иллюстрируется тем фактом, что один только модуль сложных механических функций собран из 125 деталей.

Забавно, что Константин описал процесс разработки часов «Марк 3 Файтер» как «очень долгий, занявший около года». Очевидно, что он работает в иных временных рамках по сравнению со швейцарской часовой промышленностью, в которой на создание новых механизмов уходят годы.

Более того, потребовалась значительная модификация базового механизма, потому что Константин хотел интегрировать в него ремонтуар с двумя заводными головками, который он первоначально разработал для авиаторских часов винтажного стиля в 2008 году, где завод и установка стрелок осуществлялись двумя боковыми головками.

Константин, вдохновлённый часами приборных панелей старых самолётов Ил-2 (справа), опубликовал в российском патенте RU2518300 2014 года конструкцию механизма с разделёнными функциями завода и настройки режима, где предложил способ избавиться от стандартной одинарной заводной головки.

В часах «Марк 3 Файтер» левая головка предназначена для завода и настройки, и работает в трёх различных режимах, причём режим выбирается головкой выбора режима, установленной справа. Выбранная функция левой головки обозначается цветом в маленьком окошке в положении «9 часов».

Поворо правой головки переключает режимы между ручным заводом механизма, установкой индикатора времени второго часового пояса UTC (вращение левой головки по часовой стрелке) или установкой марсианского времени (вращение против часовой стрелки) и установкой местного земного времени.

«Марс Конкверор Марк 3 Файтер». Указатель марсианского времени в положении «6 часов», указатель времени второго часового пояса на Земле в положении «12 часов», индикатором функции заводной головки в окошке в положении «9 часов».

Как правило, модули сложных функций соединяются с базовыми механизмами, используя только место под циферблатом, как, например, в часах Константина «Джокер». Но механизм выбора режима заводной головки в «Марк 3 Файтер» потребовал гораздо более сложной модификации. Константину пришлось разработать зубчатую передачу специально для механизма переключения режима, а также переработать базовый механизм, включая фрезерование платины механизма Eta, чтобы она могла вместить дополнительные зубчатые колёса.

Среди проблем при создании такого устройства было обеспечение того, чтобы левая головка при повороте в одном направлении вращала стрелки указателя времени второго часового пояса (GMT) и устанавливала марсианское время, когда её поворачивают в противоположном направлении. Для этого Константин заменил механизм установки календаря базового механизма зубчатой передачей установки марсианского времени.

Кроме того, потребовалось заменить обычное бесключевое устройство подводки времени в базовом механизме Eta собственной системой Константина, которая требует деликатной настройки регулировки взаимодействия рычагов во время сборки механизма. Это одна из причин, почему сборкой всех сложных механизмов, в том числе и часов «Марк 3 Файтер», занимается лично Константин, и никто другой.

Конструкция ремонтуара для механизма с двумя головками: (1) установочный рычаг, (2) установочная гребёнка, (3) основная гребёнка, (4) правая головка, (5) заводной вал и (6) левая головка: правая головка вращает основную гребёнку, которая затем вращает установочную гребёнку, соединённую с установочным рычагом.

Помимо основных механических модификаций Константин также заново декорировал детали базового механизма Eta по стандартам высокого часового искусства, прежде чем присоединить его к большему по размеру сложному модулю индикации.

Первый уровень механизма с утопленным центром модифицированной платиной базового механизма Eta 2893-2.

При установке главного моста (платины) модуля проявляется двухслойная сэндвич-конструкция механизма.

Калибр К.15-0 часов «Марс Конкверор Марк 3 Файтер» готов.


Интересно, что компоненты модуля не просто закреплены двумя платинами, но также имеется несколько колёс и зубчатая рейка, которые установлены в корпусном кольце, которое использовано как вспомогательная платина.

Механизм часов виден через окно задней крышки корпуса.

Инструментальный дизайн

Константин с детства увлекается научной фантастикой, и этим объясняется, что корпус часов создан им в виде космического корабля. Несмотря на то что экстремальная трапециевидная форма «Марка 1» имела скруглённые углы, для часов «Марс Конкверор Марк 3 Файтер» нужно было уменьшить размеры корпуса. Тем не менее, корпус всё ещё сохраняет треугольные грани, характерные для очертаний космических кораблей. Зубчатый ободок, например, крепится к корпусу 24 функциональными винтами, что делает его похожим на систему стыковки космических аппаратов.

Константин описывает дизайн как «брутальный, но эргономичный вид динамичного дизайна, в котором преобладают треугольные грани» – и это полностью его видение. Ни один дизайнер не привлекался к созданию этой модели, как и всех его недавних часов. Константин получает особое удовольствие от разработки форм и очертаний, и ему определённо неинтересно рисовать классические круглые часы.

Работа над любыми часами начинается Чайкиным как набросок в его блокноте, проходя трудоёмкий путь от бумаги к пластику и латуни, прежде чем может начаться окончательное производство. Обычно для этого нужно сделать несколько латунных прототипов, потому что проблемы часто проявляются только тогда, когда все детали собраны и механизмы протестированы.

Конечный результат также включает в себя доработку компонентов для повышения удобства сборки при серийном производстве. Как только функциональность и надёжность будут доведены до совершенства, выполняются окончательные технические чертежи для производства.

После преобразования своих набросков в технические чертежи Константин оттачивает формы и детали внешних частей в течение многочисленных циклов с помощью пластиковых моделей в натуральную величину, которые делаются на 3D-принтере.

После того, как все детали выверены, изготавливаются латунные прототипы модуля сложных механических функций и корпуса. Для этого первого прототипа многие детали механизма изготавливаются вручную на часовом токарном станке, но интересно, что прототип латунного корпуса изготавливается на фрезерном станке с ЧПУ, который обычно используется для производства серийных изделий у более крупных часовых марок.

Латунный прототип был оснащен механизмом Eta 2893-2 без ротора и со снятым мостом автоматического завода.

От эскиза до латунного прототипа.

Внимание Константина к деталям означает, что научно-фантастическая тема отображается не только в общем стиле часов, но и в мельчайших элементах, отточенных в многочисленных эскизах, прежде чем ему понравится результат.

Вот, например, стрелки. Чтобы обеспечить согласованность эстетики часов, Константин отказался от использования стрелок из каталога поставщика. Поэтому он спроектировал Starship-стрелки, вдохновляясь силуэтами советских ракет. Как и в настоящих часах военного образца, стрелки должны были быть достаточно большими и покрытыми светящейся краской – сине-зелёной люминесцентной для земного времени и оранжевой для марсианского.

Даже шрифты для цифр были придуманы самим Константином. Он разработал особую типографику, чтобы повторить трапециевидную форму корпуса, которая является центральной для темы космических путешествий этих часов.

Наброски стрелок.

Дизайнерские эксперименты с мостами и шрифтами.

Космическое производство

Поскольку Константин производит почти все детали в своей мастерской, он имеет полную свободу экспериментировать, даже с самыми маленькими из них. На самом деле он очень любит сложные формы и различную отделку, что делает производство особенно сложным. Стрелки в форме ракет, например, отделываются двумя способами шлифовки и полировки.

Вертикальная интеграция каждого шага, от проектирования до производства, означает, что часы действительно представляют собой видение Константина. Не только с точки зрения дизайна, но и с точки зрения реального качества, поскольку Константин может гарантировать отсутствие компромиссов при воплощении его дизайна во время производства.

Константин гордится тем, что в своей мастерской он может изготовить практически все детали, даже самые сложные. Платина, заводная головка и 112-зубчатое колесо часов «Марк 3 Файтер» показывают, насколько мастер заботится об отделке даже скрытых деталей.

Материалом корпуса первой серийной модели «Марс Конкверор Марк 3 Файтер» стал титан, поскольку этот металл часто используется в производстве самолётов и космических аппаратов.

Множество плоскостей и ребёр, выпуклые и вогнутые формы, а также скошенные края делают очевидной сложность формы корпуса. И все производственные операции, от фрезерования до отделки, делаются собственными силами.

Константин использует также электроэрозионный станок для производства мелких деталей. Корпус часов «Марс Конкверор Марк 3 Файтер» изготавливается из блока титана на трёхосном станке с ЧПУ, где сложная форма корпуса в процессе изготовления требует нескольких вращений заготовки.

Обработка корпуса на фрезерном станке.

Хотя корпус фрезеруется на станке, нарезание резьбы для винтов ободка производится вручную.

Для изготовления только корпусного кольца требуется 36 часов фрезерования и не менее 16 часов на отделку.

Ни одна из отделочных работ не выполняется автоматизированными машинами, вместо этого опытные мастера делают всю отделку вручную с помощью специальных инструментов, обрабатывая секцию за секцией, защищая уже обработанные участки пластиковой плёнкой.

Даже детали разметки часовой и минутных шкал делаются собственными силами. Они производятся из отлитых блоков светящегося в темноте композита, который по существу представляет собой полимер, смешанный с люминесцентным соединением. Даже в сумерках люминесцентный композит будет светиться, пусть это будет мало заметно, и каждый элемент шкал будет обозначен соответствующим цветом.

Кроме того, инновационный светящийся материал, используемый Константином для создания накладной детали «улыбки» на циферблате часов «Ночной Джокер», также производится в самом ателье. Изготовленный российским специалистом, он поставляется Константину в виде мелкозернистого порошка. Из порошка формуют диски, из которых затем вырезаются цифры и шкалы.

Ключевая проблема при формовке светящегося композита заключается в том, чтобы избежать появления пузырьков и других дефектов.

Поскольку светящиеся накладные элементы из композита не имеют ножек для крепления на циферблате, на поверхности циферблата фрезеруются специальные углубления для точного размещения цифр.

Более мелкие шкалы и метки на циферблате печатаются светящейся краской, которая сначала правильно смешивается для получения нужной вязкости, а затем тщательно наносится с помощью ручного станка тампонной печати, чтобы получить аккуратный объёмный отпечаток.


Когда наша дискуссия подошла к концу, я намеренно провокационно спросил Константина, не боится ли он, что любители часов могут отнести «Марк 3 Файтер» к категории забавных часов вместе с «Джокером».

«Я искренне верю, что могу изобрести и разработать, а моя мануфактура способна создать лучшие космические часы, начиная с часов, предназначенных специально для космоса, и заканчивая часами, предназначенными для работы в самых тяжелых условиях», – ответил Константин, возможно, слегка расстроенный вопросом.

Позже, примерно через год, он обещает следующий этап своего путешествия в мире космических сложных функций – часы с марсианским календарём.

* Опубликовано с любезного разрешения watchesbysjx.com