Сильный холод: когда и почему механические (кварцевые) часы перестают работать?

1. Смазочные материалы.

Механическим часам требуются специальные смазочные материалы для оптимизации трения между шестернями и подшипниками. Большинство обычных часовых масел загустевают при низких температурах или даже полностью замерзают, что приводит к остановке часов.

Поскольку в часовом производстве сегодня используются почти исключительно синтетические смазочные материалы, термостойкость может быть несколько снижена. Эти масла работают значительно лучше при низких температурах, чем их старые натуральные аналоги. Испытания NASA с Omega Speedmaster при -18 °C показали, что часы продолжали работать, хотя и с повышенным трением и минимальной погрешностью хода.

2. Балансовая пружина.

Балансовая пружина критически важна для точности механических часов. Эти пружины обычно изготавливаются из сплава Nivarox или других термокомпенсирующих сплавов. При сильном холоде этот материал может сжиматься или терять эластичность, что приводит к изменению частоты колебаний. Пружины Nivarox сами по себе отлично справляются с температурной компенсацией, но, естественно, предназначены только для повседневных колебаний температуры. При -100 °C даже этот сплав достигает предела своих возможностей. Кремниевые балансовые пружины могли бы быть более термостабильными, но пока практически не проводились испытания при экстремально низких температурах.

3. Уплотнители, прокладки для часов.

Уплотнители, обеспечивающие водонепроницаемость часов, часто изготавливаются из резины или пластика. При очень низкой температуре эти материалы становятся чрезвычайно твёрдыми и могут треснуть, что приводит к протечкам. Кроме того, стекло и металл легко деформируются, что может привести к появлению трещин. Такие производители, как Sinn, используют специальные силиконовые уплотнители, которые прошли испытания при температуре до -45 °C.

Почувствуйте Арктику.

Компания Sinn Spezialuhren тестирует свою модель 206 Arktis II при экстремальных температурах и заявляет, что она работоспособна до -45 °C . По данным Sinn, в ней, помимо прочего, используется специальное масло с устойчивой к старению смазкой для температур от -45 °C до +80 °C.

Rolex Explorer и Expeditions.

Часы Rolex Explorer уже использовались на Эвересте , где температура может опускаться до -60°C. Они продолжали работать, хотя и с возросшим отклонением хода.

Другой пример в этом контексте: в 1952 году дочерняя компания Rolex Tudor снабдила британскую экспедицию в Северную Гренландию часами Oyster Prince и попросила команду сообщить о том, как часы ведут себя в экстремальных погодных условиях. В ответ было отмечено, что они остаются «удивительно точными».

Многие экстремальные альпинисты и исследователи в Антарктиде полагаются на механические часы, поскольку кварцевые батарейки могут быстро разрядиться при сильном холоде. Однако отчёты о таких экстремальных экспедициях показывают, что механические часы часто работают при температуре до -40°C, но при температуре ниже -50°C возникают значительные погрешности. Некоторые участники экспедиций сообщают, что их механические часы переставали работать после длительного пребывания на сильном холоде и начинали работать снова только после медленного прогрева.

Кварцевые часы и холод.

Механические часы имеют свои ограничения при экстремальных температурах, но как насчёт кварцевых? Кварцевые часы зачастую более устойчивы к экстремальным температурам, поскольку содержат меньше подвижных частей и не требуют обязательной смазки. Однако и у них есть свои недостатки:

1. Производительность аккумулятора: Химические процессы в аккумуляторах при низких температурах значительно замедляются, что может привести к тому, что кварцевым часам не хватит энергии для работы. Поэтому многие производители экспедиционных кварцевых часов используют специальные морозостойкие аккумуляторы.

1. ЖК-дисплеи: У цифровых часов с ЖК-дисплеями есть ещё одна проблема: жидкие кристаллы замерзают при экстремальных температурах, делая дисплей нечитаемым. Поэтому в некоторых моделях используются альтернативные методы отображения информации или подогреваемые дисплеи.

Механические часы, безусловно, незаменимы в условиях экстремальных температур, поскольку в них нет электроники, которая может выйти из строя из-за холода. Тем не менее, специализированные кварцевые часы часто оказываются лучшим выбором для экспедиций в условиях сильного холода.

Существует несколько моделей часов G-Shock, гарантированно работающих при температуре до -20°C. Низкотемпературная технология ЖК-дисплеев используется, например, в Casio G7900 и Specialist Rangeman, которые также используют высококачественные литиевые аккумуляторы, выдерживающие арктические температуры. Многочисленные отзывы пользователей подтверждают это.

Другим примером являются современные Breitling Emergency , маяк которых рассчитан на рабочую температуру от -20 °C до +55 °C. Постойте, маяк? В самом деле: Breitling Emergency, впервые выпущенные в 1995 году, оснащены радиомаяком, который при активации передает сигнал на международной частоте бедствия 121,5 МГц.

Эта передача могла быть принята на расстоянии до 167 км и оценена властями с большой точностью. Изначально Emergency были доступны только лицензированным пилотам, но в конечном итоге титановые часы стали доступны широкой публике после подписания документа, признающего ответственность за оплату спасательных работ в случае ложной тревоги. В 2003 году Daily Mail опубликовала статью о том, как полярные путешественники спасли свои жизни с помощью Breitling Emergency.

Другие эффекты экстремального холода на часы.

Помимо прямых технических эффектов, существуют и неожиданные последствия. Например, изменение плотности воздуха в холодных регионах теоретически может привести к небольшому изменению сопротивления воздуха внутри часового механизма, даже если этот эффект, вероятно, минимален.

Ещё одна проблема — конденсат. Если часы резко нагреются после значительного охлаждения, внутри может сконденсироваться влага, что приведёт к ржавчине или повреждению чувствительных компонентов. Конечно, это может произойти только в случае протечки. Однако следует учитывать, что при очень низких температурах уплотнители теряют свою эффективность.

Так какие же часы переживут арктическую стужу?

И механические, и кварцевые часы имеют свои критические точки на морозе. Механика уязвима из-за смазки и пружины, кварц — из-за батареи и дисплея. Предел в -40°C — -50°C является условной границей для большинства серийных моделей. Преодолеть его можно только с помощью специальных инженерных решений. Поэтому для настоящих арктических экспедиций выбор часто останавливается не на самых престижных, а на самых технологичных и проверенных в полевых условиях моделях, где надежность важнее всего.

Автор Леон Цихан, ChronoRestore.