Le Mikrotourbillon S présenté cet automne par TAG Heuer est le fruit d’une réflexion qui remonte à il y a près de dix ans. On se souvient qu’en 2003, TAG Heuer avait acheté à Jean- François Ruchonnet l’idée de la “conceptwatch” V4. Le problème était que le développement et la mise au point de cette montre d’un nouveau type, utilisant des courroies de transmission en lieu et place des traditionnels trains de rouage, nécessitaient un savoirfaire et des compétences techniques extrahorlogères. Bien décidé à parvenir coûte que coûte à mettre au point et à commercialiser ce produit annoncé trop tôt, TAG Heuer fit appel à des consultants provenant d’autres domaines, tels que l’automobile, l’aéronautique, les techniques d’avant-garde. C’est dans ce cadre que Guy Semon, physicien, mathématicien, ingénieur, professeur d’université ayant auparavant travaillé auprès de la Défense Nationale française, a rencontré les équipes de TAG Heuer. Nous étions alors en 2004. En 2007, TAG Heuer demande à Guy Semon de rejoindre l’entreprise pour y monter un département de Recherche et Développement digne de ce nom. Jean-Christophe Babin, le CEO de TAG Heuer, poursuit une vision très innovante de ce que devrait être la recherche pour sa marque qui, plutôt que dans l’horlogerie classique, a trouvé depuis ses origines ses lettres de noblesse dans une horlogerie technique, entièrement tournée vers la performance et la précision.

L’idée est donc de se démarquer en introduisant de la haute technologie dans des produits restant par ailleurs accessibles.

MONACO V4 by TAG Heuer

Tout reprendre à la base

L’ingénieur Guy Semon est l’homme de la situation car, avec son bagage scientifique qui n’a, au départ, rien d’horloger (aujourd’hui, il se dit 50% ingénieur, 50% horloger), il va reprendre la réflexion horlogère à la base. Premier constat qu’il fait: s’il existe bel et bien une norme de marche définissant ce qu’est un chronomètre (la norme ISO 3159, que l’on retrouve dans le COSC), il n’existe aucune norme définissant les critères de ce qu’est ou devrait être, en termes de précision, un chronographe. Car, et c’est là où le bât blesse, la mise en fonction via un embrayage d’un chronographe intégré (ou additionnel, peu importe) dans une montre par ailleurs classifiée chronomètre, nécessite un apport énergétique supplémentaire qui vient perturber la marche chronométrique de la montre. Dès lors que son chronographe est en fonction, celle-ci n’est plus un chronomètre!

Déconnecter les deux fonctions

Guy Semon décide alors d’ouvrir une nouvelle voie en déconnectant les deux fonctions et en les montant en parallèle. D’un côté la fonction horaire, qui dispose de sa propre source d’énergie (barillet), de sa propre transmission (trains de rouage) et de sa propre régulation, et de l’autre la fonction chronographique, disposant elle aussi de sa propre source énergétique, de sa propre transmission et de sa propre régulation. Dès lors, en l’absence d’embrayage liant les deux fonctions, la marche du chronographe n’interfère plus en rien avec celle de la montre, ouvrant du coup la possibilité de certifier pour la première fois la fonction chronographique. Plus important encore, cette déconnection des deux fonctions permet un calibrage précis de l’énergie requise pour chacune d’entre elles et permet dès lors de monter en fréquence pour réguler la fonction chronographe à 5Hz (qui permet d’afficher le 10ème de seconde), à 50Hz (le 100ème de seconde) voire à 500Hz (le 1’000ème de seconde)

"Pour apprécier le 100ème, il faut connaître le 1000ème."

Premier exercice pratique – et commercial puisque la pièce en question a été mise sur le marché à l’été 2011 – le Mikrograph. Douze brevets accompagnent cette première montre à chaîne duale dans laquelle coexistent donc deux barillets distincts et deux régulateurs, un 4Hz pour la fonction horaire, et un 50Hz pour la fonction chronographique au 100ème de seconde, lisible sur la plus grande échelle, soit celle qui fait tout le tour du cadran.
Mais, précise aussitôt Guy Semon, "pour pouvoir apprécier le 100ème, il faut pouvoir être capable de compter le millième" – comme sur une règle métrique, pour pouvoir apprécier le centimètre, il faut pouvoir compter le millimètre!

La seconde montre duale est donc le Mikrotimer, sorti à peine plus tard, qui abrite un régulateur heure, minute, seconde à 4Hz et un régulateur du chronographe à 500Hz, capable donc de mesurer le 1’000ème. Mais c’est ici que s’apprécie un autre phénomène qui va logiquement amener à la prochaine innovation. En effet, plus on monte en fréquence, plus on a besoin d’un spiral de plus en plus court et de plus en plus rigide, et plus, parallèlement, le diamètre du balancier diminue. Ce diamètre diminue à tel point que, devenu inutile, le balancier va même finir par disparaître.

Ici, un petit point technique s’impose. Un balancier est en fait un réservoir d’énergie qui stocke l’énergie qui lui est donnée par l’ancre et dont la fonction est d’aider le spiral à revenir, car un spiral normal n’a pas d’inertie. Déjà dans le Mikrograph à 50Hz, la nécessité s’était faite sentir d’aider le spiral à revenir dans sa position. La solution imaginée alors a été d’adjoindre à la roue à colonnes un bras-lanceur qui, agissant un peu comme un fouet, donne au balancier une impulsion supérieure à sa vitesse pour le relancer rythmiquement. Dans le Mikrotimer à 500Hz, il n’y a plus de balancier. L’ancre est en contact direct avec un plateau ultra-léger monté sur une colonne au bout de laquelle se trouve le spiral. En bas de la colonne, le bras-lanceur agit directement sur un moyeu.

Mais, comme auparavant, pour apprécier le 1’000ème de seconde, il faudrait pouvoir calculer le 10’000ème, direz-vous. Et pour apprécier le 10’000ème, il faudrait monter à 5’000 Hz! Mais on atteint là une limite infranchissable car physiquement, un spiral tel que Huygens l’a défini en 1675, ne peut pas dépasser les 600 Hz. Au-delà, il n’est plus isochrone, “c’est un zinzin qui vibre n’importe comment”, dit Guy Semon dans son langage fleuri.

MIKROGRAPH by TAG Heuer

MIKROTIMER by TAG Heuer

MIKROGIRDER by TAG Heuer

Dépasser une barrière physique

Cette barrière physique a poussé Guy Semon à imaginer mettre au point un nouveau type de régulateur mécanique qui puisse outrepasser les limites du spiral traditionnel. Il s’est alors souvenu de la théorie vibratoire de d’Alembert. Cette propriété physique vibratoire, théorisée au XVIIIème siècle par le fameux Encyclopédiste, ne s’appliquait jusqu’ici essentiellement qu’aux instruments de musique. Tout le monde sait que lorsqu’on pince la corde d’une guitare, celle-ci vibre à une certaine hauteur, calculable, qu’on appelle “la note”. Prenant l’exemple sur la guimbarde, il a eu alors l’idée de faire vibrer une lame métallique à une certaine “alternance”, en l’occurrence 1’000Hz.
Son principe de régulateur est en fait simple: animée par la roue d’ancre, une ancre vient exciter une lame métallique (un “girder”). Cette lame est reliée, via une seconde lame de couplage, à une lame vibratoire au bout de laquelle se trouve une vis de réglage qui permet de la stabiliser à la vitesse de vibration voulue, la lame faisant ainsi office de régulateur.
Cette innovation a donné naissance au Mikrogirder, présenté cette année. Le rêve de Guy Semon est d’adapter ce nouveau type d’oscillateur au Mikrotimer. Mais c’est là encore musique d’avenir.

Le Mikrotourbillon S

Ce qui est tout à fait d’actualité, par contre, c’est une nouvelle déclinaison de ce principe dual mais appliqué cette fois à un tourbillon. Ou plus exactement à deux tourbillons. Il y a quelques années, Jean-Christophe Babin avait proclamé: “TAG Heuer ne fera jamais de tourbillons.” Il n’avait certes pas tort d’aller chercher son miel sur d’autres versants de la mécanique, comme on vient de le voir. Mais la sortie de la Mikrotourbillon S, si elle met à bas cet adage, le fait pour la bonne cause: tenter de pousser encore plus loin la chronométrie. Car, à priori, un tourbillon c’est lent (généralement un tourbillon tourne à 2,5Hz ou à 4Hz), c’est fait pour calculer les temps horaires, pas pour mesurer les temps courts. Et pourtant!
Le Mikrotourbillon S qui vient d’arriver sur les marchés est un tourbillon à l’architecture duale. D’un côté, un tourbillon traditionnel, réglé à 4Hz (soit un tour par minute) et remplissant les critères du COSC, régule avec 48 heures de marche l’affichage des heures, minutes et secondes. Son barillet est remonté automatiquement. De l’autre, on trouve un tourbillon 50 Hz, capable donc d’indiquer le 100ème de seconde qui, avec ses 12 rotations par minute, régule un chronographe qui a une réserve de marche, à cette vitesse, de 10 minutes. Ce tourbillon, plus petit, est dépourvu de cage mais équipé d’un système de lanceur, comme on l’a vu plus haut à propos du Mikrograph et du Mikrotimer. Une des plus grandes fiertés de Guy Semon est d’avoir réalisé ces deux tourbillons intégralement en interne (sauf le spiral et les traitements de surface), dans son unité de R&D qui, aujourd’hui, compte 50 personnes.

MIKROTOURBILLON S by TAG Heuer

Tirer la marque vers le haut

“Stratégiquement, mon rôle avec ces produits très innovants comme le Mikrotourbillon S, vendu entre 190’000.- et 220’000.- CHF selon l’exécution, est de travailler tout en haut de la pyramide des produits TAG Heuer afin de tirer l’ensemble de la marque vers le haut. TAG Heuer a un prix moyen d’environ 2’500 euros” poursuit-il, “et aujourd’hui nous sommes le plus gros fabricant de chronographes mécaniques. Nous devons assurer notre croissance en développant en gamme notre offre. C’est essentiel car, avec nos volumes, nous devons chaque année renouveler notre clientèle, trouver de nouveaux marchés”.
Dans cette stratégie, la certification des chronographes joue un rôle essentiel. L’Observatoire de Besançon a ainsi mis au point pour TAG Heuer un protocole indiscutable qui pose les bases de la certification d’un chronographe. Un étalon de mesure mécanique sous forme d’un instrument capable de mesurer jusqu’à 10-6 seconde (soit 1 millionième de seconde) permet ainsi d’étalonner les divers instruments de mesure traditionnels qui sont dépassés dans une telle configuration. De même , une caméra très spéciale achetée aux USA permet à TAG Heuer de filmer jusqu’à 70’000 images seconde. “De quoi découvrir des phénomènes auxquels nous ne nous attendions pas”, s’amuse Guy Semon.
La certification chronographique est donc en route. Reste à savoir si elle s’imposera comme étant une véritable norme partagée. Et petite précision: la réserve de marche, qui correspond à des limites physiques, est intimement liée à la fréquence et indiquée dans cette certification: soit 100 minutes pour le 5Hz affichant le 10ème de seconde, 10 minutes pour le 50 Hz affichant le 100ème, et plus qu’une minute pour les 500 Hz affichant le 1000ème de seconde. Informé de cette réalité, le consommateur, au-delà des seuls aficionados, consacrera-t-il cette nouvelle certification? L’avenir le dira.

Source: Europa Star Première Vol.14, No 4