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Le tourbillon, cet inconnu

Le tourbillon, cet inconnu

Auteur: David Chokron

Le Double Tourbillon 30° de Greubel Forsey.

Tous les amateurs d’horlogerie connaissent son nom, belle métaphore autour de l’idée de rotation, de mouvement, et de puissance également. Mais le tourbillon est avant tout un concept technique qui répond à une préoccupation de toujours des horlogers. Ce souci est souvent résumé ainsi. « Le tourbillon permet au mouvement de compenser l’influence de la gravité sur la marche de la montre ». Quelle est au juste cette influence ? Quels effets a-t-elle ? Comment le tourbillon y remédie-t-il ? Et dans quelle mesure, avec quelle efficacité, sous quelles conditions ? A ces questions, les réponses sont méconnues, complexes et renvoient à une période bénie de l’horlogerie. Elles prouvent que le tourbillon gagne à être connu, mais en détail.

Démarrage en côte
La gravité influe sur la marche de la montre par son organe réglant. A plat, le couple spiral-balancier la subit de manière uniforme sur toute sa surface. L’axe du balancier est posé sur sa pointe, le pivot, qui tourne au fond d’un rubis bien lisse et lubrifié. La surface de contact est minuscule et constante. Dès qu’on quitte l’horizontale pour s’approcher de la verticale, au pendu, tout change. La surface de contact balancier / rubis devient importante car c’est le pivot entier qui frotte contre la pierre, dans une zone qui se lubrifie mal. Cette friction consomme l’énergie fournie au balancier, diminue son amplitude et ralentit la marche. L’autre effet est encore plus pernicieux. Le balancier oscille entre deux positions extrêmes. Quand il s’en approche, il ralentit, s’arrête et part dans l’autre sens. Il n’a plus d’inertie, il est nu. Il se retrouve comme une voiture qui fait un démarrage en côte ou en descente. Si la montre est en position verticale à ce moment-là et que l’extrémité du spiral est en bas, il va subir toute la force de la gravité et peiner à repartir. Si son extrémité est vers le haut, il va profiter de la gravité. Dans un cas il ralentit, dans l’autre il accélère. Pour compenser ces différences de marche, il faut régler la montre. C’est-à-dire moduler la longueur du spiral, l’équilibre et l’inertie du balancier. L’idée est d’aboutir à une marche moyenne qui permette à la montre de donner une heure exacte, quelles que soient les conditions, et dans la durée. Pour cela, on règle la montre en quatre, cinq ou six positions.

Solution et conditions
Le tourbillon apporte une réponse statistique et dynamique à ces problèmes physiques. Il fait tourner le couple balancier / spiral (l’échappement aussi, mais c’est secondaire) sur lui-même. Il se retrouve dans une variété de positions, d’autant plus grande que la rotation est rapide. Ce qui a été en haut se retrouvera en bas et réciproquement. Une friction élevée sera suivie d’une friction basse. Le tourbillon est donc un égaliseur de marche, qui fait une moyenne de toutes les positions. Ce système, quoi qu’ingénieux, est très complexe parce qu’il ne peut bien régler que… s’il est bien réglé. Il faut tester de nombreux paramètres liés au balancier / spiral en statique, et ensuite croiser les résultats en dynamique, avec une quasi-infinité de positions. Régler un tourbillon est un art et il a longtemps été réservé aux meilleurs régleurs, aux champions des concours d’observatoire.

Pourquoi faire compliqué ?
Un argument pragmatique consiste à dire que le poignet est un tourbillon. En effet, ce dispositif a été inventé pour des montres de poche, portées en position verticale, immobiles dans un pantalon ou un gilet. La montre de poignet bouge avec le bras, adopte des positions variées. D’aucuns ont avancé que le tourbillon n’apporte aucune amélioration à sa marche. C’est un peu vite dit. Nos poignets ne sont pas si mobiles. Nous les posons souvent, longtemps et pas à plat. Nos bras pendent et bougent avec de faibles amplitudes. Bref, le brassage de positions par l’homme n’est pas statistiquement prévisible, fiable, élevé et donc efficace. Le véritable argument contre lui repose sur son poids et sa consommation d’énergie. Le tourbillon peut se révéler un frein à la chronométrie s’il n’est pas parfaitement équilibré, léger et lubrifié.

Une nouvelle vie
Entre son invention et le début des années 1990, seules quelques centaines de montres à tourbillon ont été créées. Une bonne partie ne voyait le jour que pour devenir des championnes et remporter des prix de concours d’observatoire. Peu finissaient entre des mains privées. Les mouvements étaient recyclés, ou disséqués, ou mis au musée (voire au rencart). Après tout, il s’agissait de laboratoires d’excellence, où les marques expérimentaient leurs méthodes de fabrication, leurs secrets… Une chose est sûre : le tourbillon a toujours été concurrencé par des organes réglants non rotatifs, et rarement à son avantage. Commercialement, il est resté une exception jusqu’à ce qu’il trouve enfin la faveur du public, 200 ans après son invention par Abraham-Louis Breguet.

Prémices
Accident de l’histoire ou prémonition, Omega a fabriqué quelques mouvements de chronomètre à tourbillon de petite taille destinés aux concours d’observatoire, dont le calibre 30 I créé en 1947. Il en a été emboîté une pincée. Idem chez Patek Philippe, dont le Président, M. Philippe Stern, a porté une montre munie d’un calibre de concours 34 T, aujourd’hui entrée au musée de la marque. Mais il s’agit d’exceptions, de pièces quasi uniques sans visée commerciale, de mouvements produits à quelques unités, tout à la main. Puis lors des années 1980, le tourbillon a fait le grand saut de la poche au poignet. Comme il s’agit d’un régulateur, il peut prendre la place d’un organe réglant non rotatif. Il suffit de le greffer dans un mouvement existant. Tout a donc commencé par des prototypes, des adaptations, avant la naissance de développements complets et répétables. Parmi ces défricheurs, on trouve des amateurs d’histoire et d’expérimentation, comme Richard Daners. L’horloger-développeur attitré de la maison Gübelin, très actif dans les commandes spéciales, a modifié bon nombre d’ébauches Zenith ou Dubois Dépraz durant les années 1980. Autre nom qui émerge alors, Franck Muller, qui a sorti son premier tourbillon, en 1986. Comme bien d’autres avant et après lui, ce jeune horloger s’est appuyé sur des ébauches existantes, souvent de la manufacture Lemania, pour créer ses tourbillons. Vincent Calabrese dispute cette paternité avec un exemplaire datant de 1985, un tourbillon volant, l’année de la fondation de l’AHCI.

Petits arrangements
Une histoire méconnue nimbe la naissance du premier tourbillon de série et en format de poignet. Officiellement, c’est Audemars Piguet qui a lancé la première montre de ce type, la 25643, dotée du calibre 2870, en 1986. Développé depuis 1984, ce mouvement était révolutionnaire car il était aussi automatique, doté d’une cage en titane et ultrafin : la boîte d’Audemars Piguet ne mesurait que 5,3 mm d’épaisseur… en 1986 ! En creusant, on réalise que les inventeurs de ce mouvement sont André Beyner et Maurice Grimm. Quand ils étaient chez Ebauches SA, directeur technique et concepteur, ils avaient créé la Delirium. Avec 2 mm d’épaisseur, elle demeure la montre la plus fine de l’histoire. Mis à leur compte, ils ont conçu, développé avec Valjoux et vendu leur projet P29 à Audemars Piguet qui en avait immédiatement compris l’intérêt, contrairement à d’autres marques contactées. Détail cocasse, un prototype a été produit dans une boîte qui porte le logo d’Ebauches SA… Dans l’esprit de ses inventeurs, ETA aurait dû lancer le premier tourbillon de série.

Unions et désunions
En 1986, la manufacture Nouvelle Lemania présente son propre calibre à tourbillon. Le mouvement est développé par un dénommé… Daniel Roth. Juste retour de l’histoire, il est intégré dans une montre Breguet. La preuve de la faisabilité à échelle non homéopathique étant faite, d’autres pionniers se jettent dans l’arène. François-Paul Journe lance le sien en 1991, couplé à un remontoir d’égalité. Il est calqué sur ses premières œuvres, car les montres de poche sont toujours la référence. Le mouvement à tourbillon le plus emblématique des années 90 en est lui aussi une extrapolation. Dès 1982, Girard-Perregaux a fait renaître un calibre historique très haut de gamme, de poche, le Tourbillon sous Trois Ponts d’Or. Il aboutira à une version adaptée pour le poignet dès 1991. Confluence historique, c’est également cette année-là que George Daniels réalise son premier tourbillon de poignet, une pièce unique encore.

Les refondateurs
A cette époque, l’horlogerie sort de la crise comme le Moyen-Age de la peste noire : démographiquement diminuée. Les horlogers encore capables (et disponibles parce que pas dispersés dans d’autres industries) sont peu nombreux. Les écoles ont à peine commencé à lâcher de nouveaux génies. Ce sont donc les mêmes noms qui reviennent. Grimm et Beyner ont créé le tourbillon central d’Omega, lancé en 1994 et toujours en production. A Sainte-Croix la société THA, de Denis Flageollet, François-Paul Journe et Vianney Halter, au Locle les ateliers de Dominique Renaud et Giulio Papi, ainsi que ceux de Christophe Claret et la manufacture Nouvelle Lemania de L’Orient composent ce petit monde, qui deviendra une vaste pépinière de talents. Dans les années 2000, l’essor de l’horlogerie haut de gamme et l’arrivée en masse de nouveaux horlogers font exploser la demande pour le tourbillon. D’abord inscrit dans la lignée de l’excellence horlogère, il a été détourné de ses fins pour être mis en scène, spécialité horlogère fascinante… puis irritante. Le processus a été facilité par l’accroissement de la taille des boîtiers, qui a fait sauter l’obstacle de l’encombrement. Mais encore plus, les immenses progrès de la fabrication de composants par machines à commandes numériques interposées avaient déjà fait baisser les coûts et transformé les échelles de production. Les machines à électro-érosion ont fait descendre la dimension de ces composants sous la barre du demi-millimètre de diamètre, indispensable pour tailler une cage en acier. Comme tant d’autres complications, le tourbillon en série n’aurait pu prendre son essor sans l’usinage de masse. Il fallait avoir le sien, quitte à ce qu’il soit bâclé ou générique, produit par un motoriste comme le défunt BNB. Il fallait posséder et surtout montrer ce sésame qui raccourcissait le trajet vers le statut de marque à fort contenu horloger, et aux factures à six chiffres. Après cette explosion est venue la généralisation, puis la démocratisation, rapidement suivie d’une médiocrisation.

Premiers planchers
Ces transformations sont apparues très tôt. Dès 2002, la société Progress Watch avait lancé son premier tourbillon à disposition de toutes les marques, avec la promesse de le vendre à un prix défiant toute concurrence. Les commandes étaient de plusieurs centaines par mois jusqu’à ce que la société meure par manque de liquidité, de transparence et ne devienne la manufacture Dimier, qui appartient à Bovet. Puis ce fut le tour de Jaeger-LeCoultre, dès 2006 de lancer un pavé dans la mare avec un tourbillon en acier, deux fois moins cher que ses concurrents, avant de recommencer à monter les tarifs. Depuis trois ans, les premiers prix ne cessent de descendre. Mais les économies qu’ils exigent ne sont pas compatibles avec une tenue précise du temps.

Extrapolations
Effet collatéral de cet engouement, le tourbillon a fait des émules et suscité une créativité technique quasiment sans précédent. Il avait déjà connu des concurrents, comme le carrousel. Inventé par l’horloger danois Bonniksen en 1892, il consiste à modifier la manière dont les différentes roues engrènent. En soi, rien de bien différent et Blancpain est quasiment seule à s’en servir. Mais au lieu de faire un seul tourbillon effectuant une rotation à plat, on s’est mis à en mettre deux côte à côte. Ou deux cages l’une dans l’autre et pas sur le même axe. En pénétrant la troisième dimension, dès 2004, le tourbillon a eu accès à une encore plus grande variété de positions dans l’espace. Etant un dispositif statistique, plus on augmente la taille de l’échantillon, plus la statistique est fine et meilleur l’effet. A ceci près que comme dans tout système, le bénéfice chronométrique ne croit pas aussi vite que la complexité.

Course en avant
Cette dernière a rapidement atteint des sommets pour des résultats discutables. L’exploit avait remplacé la chronométrie. La créativité ne connaissait plus de limites et on a assisté à un festival de nouveautés. Une bonne partie était destinée à créer une expression propre à chaque marque dans un univers où rapidement ont coexisté près de cinquante tourbillons différents. Volant ou semi-volant, tenu par le bas ou par le milieu, tournant en une minute, en quatre minutes, en 5 secondes pour le plus rapide. Avec un, deux, trois axes de rotation. Une, deux ou quatre cages. Le tout croisé avec des balanciers à plat ou inclinés (pour compenser l’angle naturel du poignet). On l’a aussi simplifié, en quelque sorte. Au lieu de lui faire prendre toutes les positions existantes sur un cercle, on lui en a assigné une ou deux. En 2008, Zenith a lancé la Zero Gravity. Son organe réglant repose sur des cardans et donc toujours dans la position la plus favorable : le plat. Cartier a choisi la verticale. L’Astrorégulateur possède un remontage par micro-rotor dans lequel se trouve l’échappement. Attiré par la gravité, le rotor pointe toujours vers le bas, le pendu. La montre est réglée en fonction.

Chronométrie
En 2011, un Double Tourbillon Technique de Greubel Forsey a remporté le 1er prix du Concours international de chronométrie du Locle, qui tentait à l’époque de faire revivre les concours d’observatoire, avec 915 points sur 1000. Deux ans auparavant, un tourbillon Jaeger-LeCoultre avait obtenu la note de 909.

Utilité et conditions
Quelle que soit la solution exacte retenue, comme un tourbillon volant tri-axial (Cabestan), un triple tourbillon monté sur un plateau rotatif (Antoine Preziuso), ou une paire de doubles tourbillons inclinés à double vitesse de rotation (Greubel Forsey), l’exigence est la même. S’il est un personnage sur une scène, le tourbillon peut se contenter de jouer un rôle. Il consiste à porter un beau costume et un maquillage savant dans un décor enchanteur. En horlogerie, cela s’appelle des finitions. Tout comme dans le théâtre, c’est un art noble et indispensable. Mais si le régulateur à tourbillon veut réguler, il demande un autre travail, qui ne se voit pas et se mesure rarement. Des pivots parfaitement roulés et polis. Un usinage sans concession. Des balanciers sans balourd. Des spiraux bien estrapadés, pitonnés et virolés. Un appairage des deux impeccable. Un équilibrage et un réglage dynamiques qui requièrent, quoi qu’on en dise, des dizaines d’heures. Un tourbillon prend du temps. C’est seulement alors qu’il le rend plus juste.