L’échappement à force constante de Girard Perregaux expliqué aux (presque) débutants
Le principe de force constante est un sujet d’études horlogères depuis plusieurs siècles. Girard Perregaux a notamment beaucoup investi depuis une demi-douzaine d’années sur ce sujet. C’est un principe, aujourd’hui en 2013, qu’il faut comprendre car il va remodeler le visage de tout le haut de gamme de la maison, dans ses collections Haute Horlogerie.
Pour en mesurer l’enjeu, saisir la portée de l’innovation, un rappel de quelques notions de base s’impose. Au cœur de la montre mécanique règne l’organe réglant, qui régule le débit de l’énergie reçue du barillet pour animer le train de rouage et la vitesse de rotation des aiguilles.
Ce n’est pas tellement le rythme des battements de ce cœur qui est décisif, mais leur régularité. La valse peut être à trois temps, à quatre temps, voire à mille temps, l’essentiel est qu’elle respecte la mesure dans la durée et jusqu’à son terme.
Toutes sortes de systèmes ont été imaginées avant que ne s’impose dans les montres-bracelets le fameux échappement à ancre suisse, qui fait à peu près l’unanimité. Il souffre toutefois d’un défaut : il ne fait que restituer l’énergie qu’il reçoit du barillet, qui elle diminue au cours du temps. Cette énergie qui définit la précision chronométrique est trop forte au début, insuffisante à la fin, marquant ainsi un pénible essoufflement. Une courbe, qui titille et agace les horlogers, illustre le phénomène : celle de l’amplitude, soit de l’angle de rotation d’un balancier spiral ou d’un pendule, qui s’amenuise en fin de course.
Le principe d’un échappement à force constante est que, quelle que soit l’énergie du barillet, l’échappement restitue une énergie constante au régulateur (balancier). Pour y parvenir, l’idée géniale a été d’intégrer dans l’échappement un dispositif intermédiaire, comprenant une lame d’une extrême finesse qui accumule l’énergie jusqu’à un seuil proche de l’instabilité, toujours le même, puis la transmet intégralement et instantanément, avant de recommencer, inlassablement.
L’inspiration est venue d’une expérience que chacun peut faire, en tenant entre le pouce et l’index un billet de chemin de fer, verticalement, en lui donnant la forme d’un C. Si l’on exerce une pression latérale, on sent une résistance jusqu’au moment où la carte bascule brusquement de l’autre côté, symétriquement.
Le phénomène d’instabilité est connu sous le nom de flambage, qui est le passage d’un état de compression à celui de flexion. On parle ainsi de lames flambées. Ici la lame, qui est en silicium, a la dimension d’un sixième de cheveu. Elle joue le rôle d’un micro-accumulateur d’énergie. Cette lame étant armée à un point aussi proche que possible de son état instable, il ne suffit que d’une quantité infinitésimale d’énergie - micro-impulsion donnée par le balancier (moins perturbante que dans un échappement à ancre) - pour qu’elle passe d’un stade à l’autre, profitant de ce mouvement pour relancer le balancier et compenser l’énergie variable du barillet en libérant à chaque fois la même quantité d’énergie.
A la différence d’autres systèmes qui proposent une force constante dispensée sur une moyenne, il s’agit là d’un authentique échappement à force constante, celle-ci étant instantanée et continue. Elle est d’ailleurs parfaitement mesurable par des moyens de contrôles de laboratoire.
Vous pensez avoir tout compris ? Vérifiez avec le mouvement en action !
Olivier Müller
Visuels © Girrard-Perregaux
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