En octobre 2022, la Chronométrie Ferdinand Berthoud dévoilait le Chronomètre FB 3SPC. Troisième pilier de ses collections, il s’inspire de la tradition du célèbre horloger du XVIIIe siècle, dont la Maison porte le nom. Le Chronomètre FB 3SPC intègre certains éléments fondamentaux des chronomètres de marine historiques produits par Ferdinand Berthoud, et, en tout premier lieu, un spiral cylindrique.
Contrairement au spiral plat, bien plus courant, le ressort spiral cylindrique est caractéristique des garde-temps de précision utilisés pour l'exploration maritime, du fait de sa stabilité et de son excellent isochronisme. Toutefois, son utilisation est moins adaptée aux montres-bracelets car ses dimensions et sa forme favorisent les erreurs de marche dans les positions verticales. La Chronométrie Ferdinand Berthoud totalise trois années de recherche et développement afin de créer le Chronomètre FB 3SPC, la première et unique montre-bracelet dotée d’un balancier à inertie variable et d’un spiral cylindrique à être officiellement certifiée « chronomètre » par le Contrôle Officiel Suisse des Chronomètres (COSC). Ce faisant, la Chronométrie Ferdinand Berthoud a ouvert un nouveau champ de connaissances, à l'instar des explorateurs maritimes d'antan dont les voyages vers des mondes inconnus dépendaient d’outils de mesure de pointe.
EX LIBRIS FERDINAND BERTHOUD
(Extraits de la bibliothèque de Ferdinand Berthoud - Retour aux sources)
Le Chronomètre FB 3SPC puise son inspiration auprès de la montre décimale n°26, exécutée en 1793 par le neveu et successeur de Ferdinand Berthoud, Louis Berthoud. Il s’agit d'un chronomètre de poche de haute précision à spiral cylindrique. Cette caractéristique était très appréciée par Louis Berthoud, pour laquelle il avait pris fait et cause. Il l'exploitait dans les garde-temps qu'il considérait personnellement comme ses meilleures réalisations.
L'un des facteurs qui rend le spiral cylindrique particulièrement apte à mesurer le temps avec précision repose sur la manière dont il se développe lors qu’il est mis en mouvement. Un spiral qui se développe de manière concentrique, dont le centre de gravité ne change pas au long de ses périodes d'oscillation, est mécaniquement plus stable, moins soumis aux perturbations et de ce fait, plus fiable. Au contraire, un spiral qui se développe inégalement, dont les spires s'espacent de manière irrégulière, ou dont les schémas d'ouverture et de fermeture sont inégaux, voit son centre de gravité se déplacer. Cela génère des frictions sur les pivots de l'axe de balancier, ce qui perturbe le comportement chronométrique de la montre. Ce phénomène s’accentue lorsque le l’énergie distribuée par le barillet décroit (en fin de réserve de marche) et que le balancier présente une plus faible amplitude.
Grâce à sa forme, qui consiste en une succession d’enroulements concentriques de diamètre identique, un spiral cylindrique (ou hélicoïdal) présente une meilleure capacité à se développer de manière centrée qu'un spiral plat. Cependant, les connaissances horlogères actuelles précisent que cela n'est vrai que quand la montre est en position horizontale, c'est-à-dire quand l'axe central du cylindre est perpendiculaire au sol. Quand elle est en position verticale, le spiral est parallèle au sol. En théorie, sa masse plus importante qu'un spiral plat peut alors augmenter le risque d'erreurs chronométriques. Dans les faits, cela signifie qu'un spiral cylindrique n'est pas adapté à un usage pour une montre-bracelet, qui ne saurait être figée en position horizontale, disposition la plus favorable.
La Chronométrie Ferdinand Berthoud ne s'est pas arrêtée à cette conclusion. Au contraire, la maison l'a considérée comme une porte ouverte sur un territoire inconnu, prêt à être exploré. Le Président et fondateur de la Chronométrie Ferdinand Berthoud, M. Karl-Friedrich Scheufele se souvient : “Initialement, on nous a dit qu'il serait impossible d'obtenir un certificat de chronométrie avec un spiral cylindrique. C'est l’impulsion qui nous a incités à relever ce défi.”
HIC SUNT LEONES
(Ici sont les lions – Avancer avec prudence)
L’horlogerie mécanique est un art qui date d'un demi-millénaire. Il existe des standards et des processus communément admis pour presque tous les aspects de la connaissance horlogère. Des bibliothèques de données et d’analyses existent, qui portent sur tous les sujets imaginables, même des domaines aussi énigmatiques que la composition chimique optimale d'un spiral ou le coefficient d'expansion thermique de divers alliages.
Dans cette profusion d'informations, un domaine est resté à l'écart, tel un territoire inexploré, à la grande surprise de l'équipe de recherche et développement de la Chronométrie Ferdinand Berthoud. Il s'agissait de savoir comment adapter un ressort cylindrique à une montre-bracelet. Lorsque l'on s'aventure en terres inconnues, il faut s’attendre à certains dangers cachés et obstacles inattendus. L'équipe avait conscience que la géométrie du spiral-même était le terme fondamental de l’équation qui permettrait d’obtenir la certification « chronomètre » pour une telle montre. Toutes les autres données étaient des inconnues. Les horlogers et ingénieurs de Chronométrie Ferdinand Berthoud se sont engagés dans une voie sombre et mystérieuse, qui pouvait tout aussi bien mener à la lumière ou nulle part.
Les premiers tests de la Chronométrie Ferdinand Berthoud ont été menés avec un spiral cylindrique aux courbes terminales créées pour l'occasion, sans l'intégrer à un mouvement. De manière indépendante, ce spiral fonctionnait conformément à toutes les attentes. Mais une fois attaché à l'axe du balancier par sa virole afin de prendre place dans un calibre, l’équipe a remarqué qu'il avait tendance à se développer de manière asymétrique. Ceci était dû à la masse additionnelle de la virole et de sa goupille. La solution la plus évidente consistait alors à réduire le poids de la virole et à décaler le centre de gravité du spiral.
Dans toute formule mathématique cohérente, modifier une variable nécessite d’ajuster toutes les autres. Réduire le poids de la virole nécessitait de redessiner les courbes terminales, donc de déplacer le point d'attache du spiral, nécessitant à son tour une modification de la virole. L'objectif étant de maintenir le déplacement angulaire déterminé entre le point d’attache à la virole et le point d'attache au piton.
Au total, plus de trois années de recherches et expérimentations sur la géométrie du spiral ont été nécessaires. Trois années à simuler des courbes terminales et à créer des bases solides sur lesquelles déployer le Chronomètre FB 3SPC. Un nouveau territoire horloger venait de s'ouvrir.
TERRA NOVA, TERRA INCOGNITA
(Une terre nouvelle et inconnue – Dessiner la première carte)
Pour le Chronomètre FB 3SPC, face à la rareté des faits établis sur le réglage d'un spiral cylindrique, l'équipe de R&D de Chronométrie Ferdinand Berthoud a dû partir d'une page blanche. Elle a pris ses références auprès de Ferdinand Berthoud lui-même, puisque son travail consistait principalement en expérimentations et analyses. Ainsi, la maison a opté pour une méthode scientifique : formulation d'hypothèse, validation par le test et amélioration par itération.
Un schéma directeur permettant de systématiser l'obtention de la certification COSC pour une montre-bracelet à spiral cylindrique comporterait des étapes claires et minutieuses. Puisqu'aucune référence sur le réglage d'un tel système n'existe, chaque Chronomètre FB 3SPC a besoin de l’expérience et de la vision d'un maître horloger. Car l'objectif à atteindre n’est autre que la perfection, dans la construction mécanique, l'équilibre énergétique et la performance chronométrique.
Les résultats parlent d'eux-mêmes. En 2023, chaque mouvement créé pour le Chronomètre FB 3SPC a individuellement obtenu la certification COSC. En moyenne, les mouvements soumis aux tests officiels ont présenté une variation de marche journalière moyenne de 2,08 secondes, en plein cœur de la fourchette de -4 à +6 secondes exigée par le bureau de contrôle. Prise individuellement, la variation que présente le 80% de ces mouvements se situe entre -1 et +3 secondes par jour, soit 2,5 fois mieux que le standard du COSC.
Le Chronomètre FB 3SPC fait honneur au patrimoine et à l'esprit pionnier de Ferdinand Berthoud. Il en incarne les principes de précision et la volonté d'élargir encore nos connaissances en mécanique horlogère.
