Основная задача часов — показывать точное время. Точность часов шлифовалась веками, изобретались новые виды механизмов, источники питания, дополнительные конструкции и механизмы, призванные обеспечить часам максимальную точность в течение длительного времени. Именно в этих целях и был изобретен турбийон.
Первый турбийон был изобретен Луи Бреге в 1795 году. С тех пор конструкция устройства претерпела значительные изменения, но цель осталась та же.
Наручные часы в отличие от тех, которые стоят на столе, либо прикреплены к стене, постоянно меняют свое положение в пространстве. Неточно изготовленный баланс может смещаться относительно геометрического центра. Земная гравитация постоянно влияет на баланс, заставляя погрешность часов также изменяться, то есть в различных положениях наручные часы могут либо спешить, либо отставать (явление позиционной ошибки).
Турбийон — это специальное приспособление, призванное повысить точность хода часов. По большому счету, он позволяет компенсировать действие земной гравитации, чтобы на ход часовой пружины не оказывалось никакого лишнего воздействия. Турбийон является одним из самых сложных дополнительных часовых механизмов: точность механизма с турбийоном достигает +\- 1 секунду в сутки.
Структура турбийона сложная: он представляет собой устройство, состоящее из баланса, анкерной вилки и анкерного колеса, расположенных на специальной вращающейся на осях площадке (так называемой каретке). Различают 2 основных типа турбийона: традиционный и парящий.
Традиционный имеет каретку, фиксируемую с двух сторон, а оси располагаются сверху и снизу.
Парящий турбийон имеет каретку, закрепленную только с оной стороны, но при этом менее надежную.
Суть изобретения Бреге сводится к следующему: если часы некоторое время держать в положении, в котором они спешат, а затем изменить его на положение, в котором часы отстают, то погрешности как бы компенсируют друг друга, и общая погрешность точность часов будет равна нулю. Однако часы никто не держит равное время в равных положениях: они изменяют его в разные промежутки времени. Если добавить к механизму вращающийся балансовый регулятор, то при его полном обороте он будет находиться в различных положениях равное время, и потому позиционные погрешности взаимно компенсируются. Следует заметить, что для часов, положение которых стационарно, турбийон является бесполезным устройством.
Эволюция турбийона.
Первоначальная конструкция турбийона сохранялась длительное время лишь с незначительными изменениями. И лишь к концу 20 века в конструкцию стали вносить новшества: был изобретен турбийон, имеющий 2 оси и двигающийся не только по собственной горизонтали, но и по вертикали (2003 год).
К 2004 году были представлены часы с турбийоном, вращающимся сразу в трех направлениях. Обычная скорость вращения площадки составляет 1 оборот в минуту. В настоящее время созданы также полуминутные, часовые и карусельные со скоростями вращения 4-5 минут. Минутные турбийоны считаются самыми сложными.
Дальнейшие усовершенствования турбийонов были связаны с уменьшением его стоимости, сложности изготовления и размеров. Сложностями в изготовлении турбийонов является малый вес при огромном количестве деталей: при весе механизма всего в несколько карат турбийон может насчитывать от нескольких десятков до сотни деталей.