天津海鷗手錶集團公司技術中心 高檔機芯創作室主任、工程師曹維峰
隨著時代的變遷，越來越多的人認為陀飛輪已經失去了寶璣大師原創時的設計理念，它更多的只是代表了高級制表的工藝以及具有美感的機械動感表現力，不過精益求精的制表師們仍然期望能夠傳承寶璣大師的精華，立體旋轉陀飛輪在這樣的背景下應運而生。
我從事十年陀飛輪的研發工作，始終有個夢想，把我所學到的知識運用到自己最喜歡的陀飛輪項目中。終於在我進入海鷗表廠第十個年頭，立體旋轉陀飛輪將我的夢想變成了現實，更重要的是出來的效果超出了我的想像。我寫此文目的是與廣大表友們分享我的研發經歷，從概念到現實的過程，特別是我為這款立體旋轉陀飛輪起名為「奇翼陀飛輪一號」的靈感初衷。
立體旋轉陀飛輪的概念
立體旋轉陀飛輪存在多個框架軸並且是串聯在一起的，本質上可以說有多少根框架軸就有多少個陀飛輪被整合成為可以實現立體旋轉的多軸陀飛輪。如果是雙軸陀飛輪，那麼存在內外兩個陀飛輪框架和旋轉軸，機芯的動力通過外框架傳輸入至內框架的調速機構，使得雙軸陀飛輪整體開始運轉起來，比如獨立制表品牌GREUBEL FORSEY雙軸陀飛輪。如果是三軸陀飛輪，那麼相比於雙軸陀飛輪來說中間又多了一層陀飛輪框架，複雜程度可想而知，比如獨立制表品牌BEXEI三軸陀飛輪。
獨立制表品牌高富帕斯雙軸陀飛輪
獨立制表品牌BEXEI三軸陀飛輪
將平面旋轉的單軸陀飛輪擴展成為立體旋轉的多軸陀飛輪，其目的是將機械錶最核心的部分調速機構的運動方式從二維空間提升到了多維空間，使其運動軌跡變得更加複雜，最大的優勢在於陀飛輪抵消地心引力的能力被提升，結果是立體旋轉多軸陀飛輪機械錶的走時精度也會隨之被提升，這是每一位制表大師的終極目標。此技術革命性的突破了寶璣大師傳承了200多年的陀飛輪技術，它更加體現了當代制表大師運用現代科技所表現出的能力和實力為創新所用。
設計初衷
在立體旋轉陀飛輪的策劃階段，我就考慮以海鷗品牌元素作為設計重點，將「海鷗」引申為「翼」元素融入立體旋轉陀飛輪整體框架的設計之中，寓意是「展翅翱翔，實現夢想」；同時配以「奇」新奇與奇特來進一步修飾，從而確定了「奇翼陀飛輪一號」（Wing Tourbillon 1）這個名字。外軸框架兩端的支承軸宛如翅膀的造型，而陀飛輪夾板形狀也是以翅膀作為原型設計的，使得外軸框架的整體設計充分體現了寓意裡的「展翅翱翔」；「實現夢想」由內陀飛輪框架表現，最上層夾板的造型是星型，代表星空，寓意「夢想」。
奇翼陀飛輪一號初版前視圖
奇翼陀飛輪一號初版後視圖
動感之美
我在設計「奇翼陀飛輪一號」帶有寓意的雙軸陀飛輪框架的時候，不斷地思考一個問題，如何通過和諧的搭配來充分展現陀飛輪旋轉起來的動感之美？最後，我得到的答案是1.外軸框架為開放式結構，內軸陀飛輪在無遮擋的狀態下，以飛行模式自身旋轉的同時在外軸框架的帶動下翻滾旋轉；2.兩端外框架軸以「翅膀展開」的造型帶動以「翼」為元素而設計的外框架不停地轉動，體現了「翱翔」的寓意；3.代表「夢想」的內軸陀飛輪以懸浮的狀態自轉加公轉。
研發歷程
我於2009年開始策劃立體旋轉陀飛輪項目，並制定設計方案。在這期間，我參閱了大量的與多軸陀飛輪相關的資料，包括專利文獻、圖片資料和專業方面的書籍。我感覺最艱巨的任務就是把國內製表幾十年來從未涉及過的手錶用錐齒輪搞明白，為此我專門購買了很多相關錐齒輪的專業書籍研究，並且通過網絡查找相關的文獻，經過大概一周的時間基本弄明白了錐齒輪的設計思路和製作方法。有了這方面的理論基礎，我所要做的工作就是雙軸陀飛輪框架以及機芯的整體設計了。2010年至2011年，我確定了設計方案並且帶領項目團隊完成了編號為ST8520雙軸陀飛輪機芯圖紙的繪製工作。2012年此項目開始樣機試製，於2013年3月份完成零部件的配套，3月28日第一隻ST8520雙軸陀飛輪機芯試裝成功，標誌著海鷗的陀飛輪技術從平面進入了立體的新時代。4月25日在瑞士巴塞爾國際手錶展上，海鷗雙軸陀飛輪腕錶正式亮相。
奇翼陀飛輪一號初版手錶圖奇翼陀飛輪一號初版機芯圖
技術特徵
1.機芯最大直徑為33.8mm，厚度為6.35mm，共42鑽。此機芯外廓尺寸適中，為外觀設計預留了很大的空間；
2.擺輪遊絲系統的振動頻率為21600次/小時，延續走時至少55小時。機芯在有卡度擺輪遊絲系統的基礎上，經過改進將海鷗具有專利技術（專利號CN201532533U），同時也是國際制表業屬於高端配置的無卡度擺輪遊絲系統搭載於奇翼陀飛輪。此技術具有的技術優勢是克服了有卡度擺輪遊絲系統自身結構的弊端而產生的等時性誤差，通過調節設置在擺輪上的砝碼，改變其轉動慣量已達到微調手錶精度的目的；
3.內軸框架為全新研發設計的同軸式飛行陀飛輪，旋轉速度為每1分鐘轉動一周。同軸式陀飛輪屬於經典的陀飛輪構造-擺輪被設置在陀飛輪框架的中心，擺動軸心線與陀飛輪的旋轉軸心線重合，這樣的設計可以使得擺輪做到最大化，保證了計時精度達到高水準，同時飛行陀飛輪構造可以充分展現陀飛輪懸浮的動態美感，給人完美的視覺體驗。海鷗根據現有的成熟技術發明了同軸式陀飛輪必備的特殊擒縱機構（專利號CN100587627C）；
4.承載內軸陀飛輪的外軸框架旋轉速度為每2.5分鐘轉動一周。外框架軸的旋轉速度是最能檢驗雙軸立體陀飛輪達到國際水平的參數，原因是此軸的速度越快說明了雙軸陀飛輪整體的結構複雜度越高，並且立體陀飛輪的最大優勢是為了給人視覺上強烈的衝擊力，體驗無窮的機械動態美感，那麼越快的旋轉速度就越可以把此衝擊力實現最大化，讓人有更豐富的滿足感。此結構已經申請了國家發明專利，同時也申請了PCT國際專利（專利號CN102809919A）；
5.內軸陀飛輪框架與外軸框架採用特殊輕質材料製成，符合如今瑞士高端制表的潮流。這類新材料體現了高科技給陀飛輪帶來的最新鮮「血液」，它們的應用可以讓陀飛輪「身輕如燕」，將內外框架的重量降到最低，最直接的效果是把陀飛輪整體減負確保了在較低動力的輸入下穩定的運轉，這樣對於動力的要求降至最低，帶來的優勢是計時精度達到高水平並且穩定，而且對於走時的延續性有了很大的擴展空間；
6.奇翼陀飛輪整體框架的零部件數量達到了137個，而重量只有0.68g，這得益於新材料的大量應用，說明了高科技帶來的高效實惠，立體旋轉的運轉軌跡最大直徑為12.5mm；
7.奇翼陀飛輪的最核心零件通過新設備製造可以讓陀飛輪實現立體旋轉的錐齒輪和作為外軸支承的立體支承架和支承軸；
8.內軸框架的旋轉軸與外軸框架的旋轉軸以90度設置，外框架的旋轉軸與機芯軸心線以90度設置。旋轉軸以雙90度設置的優勢是降低陀飛輪結構的設計難度，引進新工藝提升零部件的製作工藝性；
9.外軸框架在機芯動力驅動下360度翻轉，帶動內軸陀飛輪整體框架自轉的同時圍繞外軸軸心線公轉，使得擒縱機構和擺輪遊絲系統的運動軌跡相比於傳統的平面陀飛輪更加複雜。因其在抵消地心引力方面效果更加明顯，使得走時精度可以達到進一步提升；
10.首次在機芯中使用了經典的「黃金套筒」寶石鑲嵌傳統工藝。此工藝的最大亮點是把寶石軸承先鑲嵌於經過傳統工藝的人手工精飾打磨而製成的黃金套筒內，再鑲嵌在夾板上。這種裝飾性很強的工藝對於機芯來說起到了「畫龍點睛」的效果。
11.配置功能-4點位時分針顯示，2點位能量顯示，9點位雙軸陀飛輪顯示。
奇翼陀飛輪一號進化版前視圖奇翼陀飛輪一號進化版後視圖
奇翼陀飛輪一號進化版手錶圖