Неизвестный Синклер UNKNOWN SINCLAIR
Начало История Модели Клоны ZX-NEXT © 198
1940-63 • 1964-71 • 1972-75• 1976-78 • 1979 • 1980 • 1981 • 1982 • 1983 • 1984 • 1985 • 1986
Часть 1• Часть 2• Часть 3
Год чёрных часов

В истории Клайва Синклера не было ни одного продукта, повлиявшего на дальнейший бизнес так же сильно, как Black Watch («Чёрные часы»). И хотя основные действия происходили в первые месяцы 1976 года, последствия этой истории выходят далеко за указанный период. Несмотря на масштаб событий, исчерпывающей информации о них ранее не публиковалось.



Путь к точному времени на руке

Первобытные люди использовали ручные браслеты как амулеты и украшения. От начала бронзового века до античности браслеты защищали запястья воинов. Затем, с развитием металлообработки, появились латы. Поэтому в средние века основное назначение браслетов вернулось к украшениям. В основном, женским.

Название часов Black Watch совпадало со знаменитым третьим батальоном Королевского полка Шотландии. Возможно, при выборе названия в Клайве проснулись его шотландские корни.
Размеры и несовершенство ранних часовых механизмов затрудняло их установку в ювелирных украшениях. К тому же необходимость контролировать время для богатых дам не являлась первой необходимостью. Даже в девятнадцатом веке размеры механизмов влияли на дизайн женских наручных часов:



Мужчины предпочитали носить часы в кармане на цепочке. Так дорогие механизмы лучше сохранялись от случайных повреждений. Поэтому до середины девятнадцатого века наручные часы изготавливались лишь для представительниц слабого пола и встречались крайне редко.

Расширению спроса на часы способствовала промышленная революция девятнадцатого века. Измерение времени стало востребованным для технологических процессов и организации труда на заводах и фабриках. Выпуск часовых механизмов от штучного перешел к серийному. Однако в основной массе часы оставались в виде напольных, настольных или карманных.

Отношение к наручным часам изменилось с развитием военного дела. Необходимость синхронизации действий, расчёты и вычисления, измерение координат на местности и даже корректировка огня напрямую зависели от знания точного времени. Обращение с карманными часами требовало свободной руки. Поэтому в полевых условиях популярность приобретали именно наручные исполнения. Разумеется, меньшие размеры и открытое расположение ограничивали точность и долгий завод механизма. Одновременно возросли требования к ударостойкости и водонепроницаемости.

В 1879 году германский император Вильгельм I заинтересовался наручными часами Швейцарской компании Girard-Perregaux. Модель оказалась удачной, и для нужд флота была заказана партия в тысячу штук с браслетами-ремешками. Последующие годы и военные компании показали эффективность использования наручных часов. Во время Первой мировой войны (1914–18) появилось даже специальное название: «Траншейные часы» (Trench watch). Они приобрели необходимые качества: точность, ударопрочность и водонепроницаемость. Помимо часов и минут в некоторых моделях на циферблате появилась секундная стрелка: 		В 1571 году аристократ Роберт Дадли преподнёс английский королеве Елизавете I браслет с часами.


Постепенно сформировался современный внешний вид. Наручные часы стали массовыми в развитых станах ко второй половине XX века. Их ношение перестало ассоциироваться с богатством или военной службой. Но две проблемы так и оставались неразрешимыми: часы требовалось заводить, а в темноте даже на светлом циферблате время не читалось.

Часовщики не стояли на месте: появился автоподзавод от движения руки и светящиеся краски для циферблата. Но когда механизм находился в покое автоподзавод не работал, и часы останавливались тихо и незаметно. Узнать время в темноте тоже удавалось не всегда: люминесцентные краски требовали предварительной засветки, при которой люминофор накапливал энергию. Но послесвечение даже самых совершенных составов редко измерялось часами.

Для подсветки циферблатов использовали даже открытые в начале 20 века радиоактивные химические элементы. Часы с краской содержащей соли радия имели практически вечную энергонезависимую подсветку. Однако уровень ионизирующего излучения у них превышал допустимые нормы. Постоянно носить на руке такой источник радиации оказалось небезопасно.

Проблема подсветки осталась трудноразрешимой даже в 70-х годах двадцатого века после начала выпуска первых кварцевых электромеханических часов в Японии и Швейцарии. Наличие батарейки делало возможной установку небольшой лампочки с кнопкой. Но освещать приходилось весь циферблат, а нить накала потребляла большой ток. Такая подсветка стремительно разряжала батарейки.


Время в цифрах

Циферблат — это шкала для измерения времени, освоение которой требует некоторой тренировки. В школах детей учат различать и сравнивать: «без четверти девять», «восемь сорок пять» или «двадцать сорок пять». Положение стрелок при этом совершенно одинаково.

И хотя циферблат удобен тем, что дает визуальное представление о прошедшем или оставшемся времени, запись почти всегда ведётся цифрами. Например, 9:30. Так принято в расписаниях, журналах, протоколах и почти везде, где регулярно производятся запись или чтение времени. Человек быстрее считывает цифры, чем определяет положение стрелок на небольшой круглой шкале, которую нужно правильно расположить в пространстве.

Black Watch («Чёрные часы») Синклера отображали время светящимися цифрами, работая от двух маленьких батареек. Включение светящегося табло давало возможность прочитать время при малой освещённости. Точность хода указывалась как секунда за сутки и могла повышаться подстройкой. Надежность часов обеспечивалась одной уникальной микросхемой, содержащей около 2000 транзисторов. Цена по предзаказу составляла всего £ 24,95. Ближайший конкурент от Commodore стоил на пять фунтов стерлингов дороже. Это была существенная разница, составляющая в ценах 2022 года около 40 долларов США.

Поскольку значительную часть часов планировалось поставлять в виде наборов, а заказной «чип Синклера» указывался уникальным, то внутреннее устройство подробно описывалось в рекламе. Расположение деталей на печатной плате размером 25×25 мм публиковалось рядом с изображением самих часов (декабрь 1975-го):
 Дозиметр, расположенный рядом с циферблатом часов, краска цифр которого содержит соль радия, зашкаливает, показывая уровень излучения 10 микрозиверт. В быту уровень радиации в 0,7 микрозиверт считается повышенным. В атомной промышленности предельной границей облучения установлен уровень 2,28 микрозиверт в час.

Появление цифровых табло на светодиодах и жидких кристаллах значительно повлияло на внешний вид наручных часов:


Дизайн часов Синклера выглядел футуристично и на картинках Black Watch смотрелись не хуже баснословно дорогих, почти ювелирных моделей Pulsar. При ношении экран оставался тёмным, но нажатие на корпус слева под дисплеем включало индикацию часов и минут, а справа — минут и секунд. Использовалась двенадцатичасовая шкала времени. Светодиодное табло было сдвинуто чуть влево по отношению к стеклу экрана. Но поскольку первая цифра часов чаще всего показывала единицу, изображение смотрелось расположенным по центру корпуса. Сдвиг становился заметным при отображении минут и секунд, поскольку первая цифра минут не всегда была единицей. Но это практически не влияло на углы обзора и удобство пользования. Заголовок в рекламном буклете гласил: «Новый порядок точности и новый уровень элегантности»:



Поскольку некоторые этажи «мельницы Эндерби», офиса Sinclair Radionics в городке Сент Айвс, на северо-западе от Лондона, простаивали, Синклер решил организовать там сборочный отдел. Около двадцати монтажников начали собирать часы из поставляемых деталей. Руководил проектом Майк Пай (Mike Pye). Первые партии предзаказанных наборов для сборки и готовых часов Black Watch отправились покупателям в Великобритании в срок, в отличие от большинства предыдущих продуктов Синклера. Одновременно продажи стартовали в США.


Неожиданности, превзошедшие ожидания

Для Black Watch, как и для предыдущих продуктов Синклера предусматривалась возможность возврата денег. Подобное случалось всегда, поскольку работа в низком ценовом сегменте подразумевала некоторое количество брака. С часами планировался аналогичный подход. И действительно, с началом продаж возникли и возвраты. С предыдущими продуктами рост числа заказов компенсировал неизбежные потери. Однако с Black Watch вместо нарастающей волны заказов и очередей ожидания, приносящих так необходимые средства, стремительно выросла лишь волна возвратов.

Получившие заказы покупатели были разочарованы почти всем: удобством пользования, материалами корпуса и исполнением, точностью хода и временем работы. Но хуже всего дело обстояло с массовыми поломками: часы просто переставали работать прямо на руке, безо всяких видимых причин. Претензии покупателей возникли и по дизайну. Большие клавиши должны делать управление удобным. Но вместо клавиш были лишь утончения корпуса, которые нажимаются подобно мембране продавливанием в середине. При этом клавиши иногда плохо срабатывали или не отключали подсветку дисплея при отпускании.

Буквально через пару недель после начала продаж количество возвратов выросло до половины новых заказов, а через месяц почти сравнялось. К февралю 1976 года возвраты достигали пяти тысяч неработающих часов в день. Вместо производства сборочный отдел занимался диагностикой и ремонтом брака. Вести дальнейший бизнес с такими показателями стало невозможно. Вот как описал ситуацию сам Клайв Синклер в интервью журналу Your Computer за август-сентябрь 1981 года: 		Рекламный буклет Black Watch начинался с заголовка: «Показывают ли ваши часы время или помогают его угадывать?»
«Затем мы представили Black Watch. Технически это было очень увлекательно. Мы первыми в мире поместили всю электронику часов на один чип. Первоначально мы работали с фабрикой Mullard, но они отказались, не увидев будущего в электронных часах, поэтому пришлось обратиться к фабрике ITT, чтобы сделать чип.

Но мы столкнулись с техническими трудностями в производстве. Это было для нас катастрофой, поскольку мы запустили продукт, создали спрос и не смогли удовлетворить его. Внезапно обнаружилось, что статическое электричество может повредить чип.

Мы не сталкивались с этим ранее, потому что по чистой случайности всё время, пока мы делали пилотные блоки, влажность была нормальной, и поэтому не было проблем со статическим электричеством.

К тому времени, когда мы запустили производство, влажность стала очень низкой, и статика, возникавшая, когда люди ходят по коврам, повреждала часы. Возникли и другие производственные проблемы, которые не решались, ведь мы никогда не производили такой продукт. Проблемы с Black Watch пришлись на конец десятилетия, в течение которого мы разрабатывали технологию карманного телевизора, а это требовало огромных инвестиций.

Утверждения Клайва Синклера о первенстве выглядели неоднозначно. Ещё в 1972 году компания Pulsar Time Computer Project (дочернее предприятие Hamilton Watch Company) выпустила часы Pulsar P2 с монолитным чипом, состоящим из 1400 транзисторов. Но даже если поверить Клайву, то в случае с заказным чипом гонка за первенство сыграла злую шутку.

До начала выпуска Black Watch Синклер был настолько уверен в своём детище, что игнорировал возможные способы защиты от статического электричества, уже использовавшиеся в отрасли. Например, Pulsar уже пару лет применяла антистатический компаунд для защиты плат и микросхемы в часах, а металлический корпус служил дополнительной защитой. 

Не упомянул Синклер и о личном выборе технологии И2Л, сулившей дешёвое производство чипов, но вызвавшей чехарду со сменой производителей, задержку в 18 месяцев и невозможность полноценного тестирования. Однако оставим забывчивость Клайва в 1981 году и вернёмся в начало 1976-го, когда он изо всех сил старался спасти свой бизнес.
Проблемы с качеством чипов, производимых ITT Semiconductors, проявились до того, как первые покупатели вернули неработающие Black Watch. Выход годных микросхем оказался очень низким, а единственным способом тестирования оказалась установка в плату часов. Уникальность, о которой говорилось в рекламе, сыграла злую шутку и в производстве. Поскольку схема часов не публиковалась, я перерисовал её с первой версии Black Watch:



Схемотехника мало отличалась от конкурентов и выглядела весьма незатейливо: батарейка, чип, индикатор, подстроечный конденсатор, кнопки и кварц. Но именно мелочи формировали качественные отличия между часами разных производителей. Синклер использовал табло с пятью семисегментными светодиодными индикаторами. Работали только четыре цифры из пяти. Средняя не задействовалась, выполняя роль разделителя при показе часов/минут и минут/секунд. Использовать знак разделителя, например, в виде «тире», оказалось невозможно. У заказного чипа Синклера не было свободных выводов для подключения лишнего сегмента. Но чтению времени с табло такое решение не мешало. Проблемы возникали лишь на сильном свету или солнце, когда яркости светодиодам не хватало.


Убегающие секунды 		Индикатор Black Watch показывал время по 12-часовой шкале без префикса AM или PM:

Точность хода электронных часов зависит от точности и стабильности частоты, формируемой генератором. В свою очередь это зависит от особенностей схемотехники и качества кварцевого резонатора. Клайв Синклер почти всегда старался использовать максимально дешёвую комплектацию и даже неликвиды (отбраковку). Black Watch не стали исключением. Неточность (разброс характеристик) кварцевых резонаторов решили компенсировать возможностью подстройки их частоты.

Подстройка скорости хода часов применялась с момента их появления. В механических часах для этого чаще всего использовалась натяжка маятниковой пружины. В кварцевых — подстроечный конденсатор. Качество изготовления элементов генератора, а прежде всего температурная и временная стабильность, позволяли производителям настроить точность хода ещё на заводе. В случае Black Watch настройка точности хода при сборке оказалась практически невозможной. И дело не в том, что для этого требовались дорогие прецизионные частотомеры. Промышленное оборудование и дополнительный этап настройки обошелся бы дешевле, чем потери продаж и подрыв репутации. Проблема заключалась в другом: при настройке щупы оборудования влияли на частоту генератора. У других производителей это решалось отдельным контрольным выходом микросхемы, подключение к которому не вносило искажений. Но у заказного чипа Синклера свободных выводов не имелось. Физически.

По современным меркам использование микросхемы в корпусе DIP для часов выглядит дико. В середине 70-х годов такое решение объяснялось экономией на комплектации и сборке. Разумеется, сравнивать качество и технологии современных гаджетов с первенцами рынка 70-х годов некорректно. Человечество за прошедшие пятьдесят лет проделало колоссальный путь в развитии технологий. Но врождённые недостатки конструкции и исполнения Black Watch напрямую повлияли на их судьбу.

Микросхемы в планарных и других малогабаритных исполнениях стоили дороже. У выбранного Синклером корпуса DIP-18 все ножки оказались заняты. Дополнительные контрольные выводы потребовали бы другой корпус — например, DIP-20. Во внутренние габариты Black Watch такой размер не вписывался. Корпус часов пришлось бы  увеличивать в размерах. С имеющимися элементами хорошего решения не было. В рекламном описании, указывая высокую точность часов, сделали завуалированную оговорку: есть подстройка, которая позволяет добиться ещё лучших показателей.

Для обычных пользователей вскрытие корпуса часов, извлечение содержимого, временное подключение батарей и настройка вовсе не являлись рядовой операцией. Такая процедура оказалась ничуть не проще чем настройка у механических часов. Но, в отличие от механики, приходилось действовать наугад, ибо на подстроечном конденсаторе Black Watch не указывалось, в какую сторону и на сколько его надо крутить:

Уход часов выглядел заметным лишь на некотором промежутке времени. Для этого через сутки или более приходилось сверяться с сигналами точного времени по радио или телевизору. Но вся эта возня сходила на нет, если менялась температура, при которой часы работали. Помимо недорогого кварца, в роли «градусника» выступал сам керамический подстроечный конденсатор.

Разумеется, в таких обстоятельствах корректировка точности хода выглядела совершенно неблагодарным делом. В начале 1976 года была выпущена новая версия платы часов с другим кварцем и более стабильным подстроечным конденсатором. Поскольку новая комплектация не помещалась на прежние посадочные места, плату пришлось переразвести. Положение подстроечного конденсатора и кварца изменилось:

Не изменилась лишь точность хода: часы по-прежнему отставали или спешили в зависимости от погоды.

 
Время с запасными батарейками

В часовых кварцах (32 768 Гц) используется вилочный (камертонный) тип резонатора, работающий на первой гармонике. Благодаря пьезоэффекту под воздействием электрических импульсов зубья колеблются, возвращая часть энергии на строго определенной частоте:

Размеры корпуса заказного чипа Синклера (KX8508 SINCLAIR) едва позволили вписать плату в габариты часов:
Большинство пользователей Black Watch мирились с уходом времени, тем более устанавливать его приходилось куда чаще, чем можно было предположить. Дело в том, что первые партии часов работали от батареек около десяти дней. Даже если индикатор совсем не включался. Потом батарейки садились, и требовалась их замена с новой установкой времени.

И если уход секунд вызывал малозаметные неудобства у придирчивых потребителей, то быстрый разряд батарей оказался фатален для всех. Часы потребляли около двух миллиампер без подсветки и около шестидесяти с работающим табло. Для используемых двух последовательно соединённых батарей RM41H (ртутно-цинковые 1,4В 150 мА/ч) это было слишком много. Причиной проблемы оказался недостаточный уровень производства фабрики ITT Semiconductors. Несовершенство технологических процессов вызывало утечки и повышенное потребление кристалла чипа. В результате многие покупатели получали заказанные часы с уже разряженными батарейками.

Проблема проявилась еще осенью 1975 года, с выпуском первых партий микросхем. Был ли Клайв введён в заблуждение производителем или надеялся на отладку технологического процесса — неизвестно. На этапе запуска производства чипов в ITT Semiconductors Синклер в интервью журналу New Scientist (октябрь 1975-го) заявил:
«Технология И2Л не только имеет очень низкое энергопотребление, но и позволяет сохранить 50% площади кристалла по сравнению с лучшими КМОП-аналогами. Кроме того, это даёт возможность объединить драйверы для управления сегментами индикатора и счётчики в одном чипе. Это означает удешевление производства».

Чипы действительно получились недорогими, но работали совсем не так, как планировалось. Попытки Клайва Синклера решить проблему с ITT Semiconductors ни к чему не привели. Производитель делал всё возможное, но заказные микросхемы Синклера нельзя было изготавливать по-другому на имевшемся оборудовании и технологиях. Кончилось это тем, что Sinclair Radionics Ltd. подал иск на £ 50 000 к ITT Semiconductors за нарушение условий контракта. Иск Клайва Синклера в начале 1976 года удовлетворили. Но проблемы это не решило, а возвраты проданных часов продолжались.

Справедливости ради надо отметить, что ITT Semiconductors готовилась к долгосрочному сотрудничеству. К рождеству 1975 года компания заказала для своего руководства партию подарочных часов с надписью Best of British technology – ITT and Sinclair («Лучшие британские технологии - ITT and Sinclair», InfoWorld 29 ноября 1982 года). После скандала и иска эти часы так и остались невостребованными.

Проблемы с питанием в Black Watch оказались завязаны не только на плохое качество микросхем. Нажатые кнопки иногда залипали или случайно срабатывали во время ношения. В таких случаях светящееся табло быстро разряжало батарейки. Причиной оказалась неудачная конструкция и материалы корпуса часов. Кусочки алюминиевой фольги выполняли роль перемычек, замыкавших контакты на плате, приклеенной поверх чипа. Разумеется, такое примитивное решение нельзя оправдать ничем, кроме экономии. Если плата отклеивалась или фольга деформировалась, возникал паразитный контакт:



Для установки даты и времени на нижней крышке располагалась кнопка. Поэтому настройка или коррекция времени требовала снятия часов с руки. Конструкция кнопки установки времени не отличалась от остальных и тоже вызывала непреднамеренное включение. Кроме того, влага от руки легко проникала в корпус Black Watch, вызывая коррозию медных дорожек и контактов из алюминия. Иногда приклеенная на корпус фольга сползала от центра контактов на плате:



При этом кнопки переставали срабатывать от обычного нажатия. Это вынуждало нажимать их всё сильнее и сильнее, зачастую используя различные предметы. Но тонкая мембрана пластикового корпуса легко повреждалась:



Значительная часть механических повреждений возникала не из-за неосторожного обращения. Пластиковый корпус Black Watch изначально оказался слишком нежным. Использование острых предметов и ногтей для замены батарей указывалось в инструкции:



 Крышка батарейного отсека очень плотно сидела в корпусе Black Watch. При открывании «клювик» крышки часто отгибался:

Отогнутый «клювик» не возвращался в исходное состояние и царапал запястье руки, поэтому крышку приходилось разворачивать:

Иногда «клювик» крышки обламывался:


При неосторожном обращении легко повреждались кнопки на лицевой стороне Black Watch:

В фатальных случаях кнопку установки времени прорезали и замыкали контакт отвёрткой:
Искорка — убийца бизнеса

В качестве материала корпуса Black Watch использовался полиамид (капрон, нейлон). Этот пластик обладает хорошими механическими характеристиками, устойчив ко многим химикатам и не разлагается долгие годы. При трении о другие синтетические материалы нейлон электризуется, накапливая статический заряд. Это хорошо знакомо тем, кто носит швейные изделия из нейлона. Если снимать такую одежду в темноте, хорошо заметно множество маленьких разрядов.

«Слоёный пирог» из проводников, пластиковых прокладок и кусочков фольги под кнопками Black Watch не только выглядел кустарно, но и усугублял проблему повреждений от статики. Она заключалась не в «хождении людей по коврам». Необходимый заряд возникал от обычного движения нейлоновой рубашки в рукаве пиджака, а прикосновение другой рукой к часам «замыкало цепь». Впрочем, до взрывов батарей (как это было ранее с калькуляторами) не доходило. Часы гибли тихо и бесшумно. Заказной чип Синклера, выполненный по технологии И2Л, оказался беззащитен перед незаметными искорками.

Сервисный отдел Sinclair Radionics Ltd. зашивался, обрабатывая возвраты, но их число не уменьшалось. Ремонт вышедших из строя часов оказался не только дорогим, но и крайне трудоёмким, поскольку из строя выходил самый дорогой элемент — чип. Плата часов изготавливалась наиболее дешёвым способом, без защитных масок и покрытий. В наборах для самостоятельной сборки Black Watch помимо олова находился небольшой тюбик лака и баночка со смазкой:



Логично предположить, что лаком должна покрываться вся плата после монтажа, пайки и смывки остатков флюса. Однако в инструкции указывалось, что тонким слоем лака необходимо покрыть только часть лицевой стороны печатной платы до монтажа и пайки элементов. Разумеется, никакой защиты от разрядов статического электричества это не обеспечивало.

Назначение лака на лицевой стороне платы оказалось следствием экономии на маске: он предотвращал случайное замыкание дорожек металлическим корпусом кварцевого резонатора. В дальнейшем в комплект набора включили изолирующую подкладку под кварцевый резонатор. Но лак так и оставался во всех наборах. Назначение баночки со смазкой (марка 2GX) связано с экономией на контактах кнопок: вместо гальванического покрытия их смазывали. Это защищало дорожки от окисления и увеличивало площадь контакта. Подобные решения применяются в выключателях электроинструмента, но для электронных часов такое не использовалось больше нигде и никогда. Смазанные контакты на открытой плате со временем покрывались пылью, а попадание смазки на клеевой слой фольги у кнопок приводило к отслоению или сползанию площадок. Назвать такое решение долговечным и надёжным было никак нельзя.

Инженеры Sinclair Radionics Ltd., пытаясь найти способ защиты часов от статического электричества, добавили внешний экран из медной фольги. Им требовалось обернуть плату и запаять на один из контактов батареи. Поверх основной платы и гибкой платы контактов - третьим слоем. Но на этапе проектирования лишнего места в корпусе Black Watch под это не предусмотрели. Добавление лишнего слоя медной фольги на диэлектрической подложке увеличило размеры платы, крайне затрудняя сборку часов. И разборку тоже:



В итоге установка экранов немного снизила остроту проблемы со статикой, но полностью её не решила. Black Watch продолжали выходить из строя. Покупатели продолжали возвращать экземпляры, купленные ранее. И если с набором гарантия возврата денег ограничивалась десятью днями, то собранные Black Watch продавались через торговые сети на общих основаниях. Это означало как минимум гарантию в двенадцать месяцев на бесплатный ремонт. Но сроки такого ремонта не оговаривались.

Эта лазейка спасла Sinclair Radionics Ltd. от кучи исков и возврата денег покупателям. Ибо сборочный отдел Sinclair Radionics Ltd., расположенный в «мельнице Эндерби» (город Сент Айвс), превратился в сервисный. Он оказался завален вышедшими из строя часами. Очередь на ремонт растянулась на два года. Некоторые экземпляры часов оказалось проще заменить новыми, чем ремонтировать. Поскольку производственный отдел не занимался сборкой часов, а ремонтировал проданные ранее, возможности расширения выпуска оказались ограничены. И если продажи наборов можно было расширить, с готовыми Black Watch все оказалось хуже.

В марте 1976 года Синклер понял, что вернуть средства, вложенные в рекламу, разработку и запуск производства, невозможно. Остановить выпуск тоже, поскольку возврат денег за проданные и предзаказанные Black Watch моментально привёл бы к банкротству Sinclair Radionics Ltd. Мышеловка захлопнулась.

Пропавшая уникальность 		Установка экрана потребовала дополнительных усилий при нажатии на кнопки. Доступ к подстройке скорости хода оказался затруднён. Кроме того, экран просвечивал через стекло, и его приходилось закрашивать в темный цвет:

Black Watch не были водостойкими, и влага от человеческой руки легко проникала через щели в корпусе, вызывая окисление дорожек на плате:

В конструкторы для сборки часов добавилась выкройка медного экрана с дополнительным отверстием для доступа к подстроечному конденсатору:

Поскольку в первых версиях Black Watch экрана не предусматривалось, в инструкции по самостоятельной сборке пришлось добавить дополнительный листок:
Продажи других продуктов Синклера не могли компенсировать провал с часами. В 1976 году рынок карманных калькуляторов уже сформировался и насытился. Столь популярная ранее продукция не приносила значительной прибыли. К Рождеству 1976 года цена калькулятора Sinclair Cambridge Scientific упала до минимума: набор для сборки предлагался всего за £ 5,40 плюс доставка £ 0,50. (Practical Wireless, октябрь 1976-го). В том же номере журнала собранный калькулятор Sinclair Scientific предлагался за £ 10,54, а Oxford 300 за £ 12,49 плюс 8% VAT (НДС). Постоянную, но очень небольшую прибыть для Sinclair Radionics Ltd. приносили только продажи измерительных приборов.

К лету 1976 года у Black Watch, оставался лишь рынок радиолюбителей-энтузиастов, которым самостоятельная сборка из набора деталей доставляла удовольствие. Но объём спроса в этом сегменте оказался крайне ограничен, а набор слишком дорогим. Синклеру пришлось снижать цену, чтобы хоть как-то сохранить продажи (Popular Mechanics, октябрь 1976-го):



Однако в опубликованной рекламе помимо снижения цены на $ 10 куда интереснее выглядело другое: исчезли обещания точности «в секунду в сутки» и слова про уникальный разработанный Синклером чип. Вместо этого вторым номером списка комплектующих указывалась «интегральная схема». Без уточнений и лишних слов. И это не было ошибкой. Первые чипы, произведенные ITT Semiconductors для Black Watch по технологии И2Л, датировались сентябрем 1975 года, а последние — июлем 1976-го. Именно столько просуществовал «первый монолитный чип часов» Синклера. Но что же стало новым «сердцем» Black Watch?

Оказалось, что «уникальную» И2Л микросхему Синклера заменили в Black Watch на серийный, и уже устаревающий чип ICM7202 от американской компании Intesil. Он выпускался с 1974 года по стандартной технологии КМОП (CMOS). Cудя по датам на корпусе, микросхем замена начинки часов произошла весной 1976 года:



Отказ от заказной микросхемы Синклера и переход к промышленному решению положительно отразился на надёжности и функциональности часов. Экономичность чипа ICM7202 была приемлемой: потребление в обычном режиме составляло всего 4 мкА. Что означало время работы от тех же батарей до трёх лет. Разумеется, включение дисплея, как и в первой серии часов, вызывало быстрый разряд батарей.

В новой версии Black Watch реализовали наиболее простой и урезанный вариант подключения чипа ICM7202 и индикации. Такое решение диктовалось жёсткой экономией в условиях провальных продаж часов за предыдущий период. Инженеры Sinclair Radionics Ltd. использовали стандартную схему производителя:



Заметным отличием в новой версии Black Watch от старой стало управление. Нажатие левой клавиши на лицевой панели замыкало контакт S2 (на схеме выше), включая индикацию часов. Правая клавиша замыкала одновременно контакты S1 и S2, включая индикацию и повышенную яркость. Это простое, но удобное решение по управлению можно назвать «элегантным стилем Синклера». Многократное нажатие на любую клавишу перебирало режимы индикации: часы/минуты, дату и секунды. На дне находилась кнопка установки, замыкающая контакт S1. В остальном схема была взята из стандартного описания микросхемы ICM7202, которые публиковались в журналах того времени, например, в Elector за февраль 1976 года.

Режим индикации тоже изменился: если в первой версии Black Watch дисплей работал только при нажатой кнопке, то теперь любое нажатие включало дисплей на полторы секунды в режиме отображения часов/минут и даты и на 60 секунд в режиме отображения секунд.

Хотя новая версия часов и отображала дни, но календаря, учитывающего длинные и короткие месяцы и тем более високосные годы, в ICM7202 не было. Счётчик в часах всегда отсчитывал 31 день. Поэтому пять раз в год: в феврале, апреле, июне, сентябре и ноябре дату приходилось корректировать. Отображение часов использовало шкалу без индикации AM/PM. Для корректного переключения даты иногда приходилось сначала устанавливать часы в положение AM.

С новым чипом в Black Watch изменилось отображение цифр «6» и «9». Оно стало стандартным для семисегментных дисплеев. Последняя уникальная особенность Black Watch исчезла.


Обратная сторона «медали» 		К середине 1976 года в ценовой категории Black Watch появились конкуренты с дополнительными функциями (New Scientist, 3 июня 1976-го):

Расположение контактов в часах Black Watch на микросхеме ITT:

Расположение контактов в часах Black Watch на микросхеме ICM7202:

Отображение цифры «6» в Black Watch с чипом от ITT:

Отображение цифры «6» в Black Watch с чипом ICM7202:
Дизайн платы с ICM7202 отличался от предыдущей версии, и это обновление не прошло безболезненно, вызвав путаницу. Переразводка под новый чип привела к смене полярности контактов батарей. Теперь плюс оказался справа, а минус слева. Однако в инструкциях по обслуживанию это упустили, указывая установку батарей, как и прежде.

Несмотря на то, что в коробку конструктора вкладывался листок с исправлением полярности батарей, ошибки при замене, случались нередко. Защиты от переполюсовки питания не предусматривалось, как и в предыдущей версии часов. Но если Black Watch на микросхеме ITT переносили такие ошибки без последствий, то в новой версии не всегда удавалось отделаться лёгким испугом.

Дело в том, что микросхема ICM7202 изготавливалась по КМОП-технологии, благодаря которой в чип встраивался стабилитрон. Это защищало внутренние цепи от перенапряжения, но в случае с переполюсовкой замыкало батарейки через «диод» (изображён на блок-схеме ICM7202 слева):



Для увеличения времени работы Синклер рекомендовал использовать только ртутно-цинковые батареи с низким внутренним сопротивлением. Их замыкание через стабилитрон в ICM7202 могло привести к перегреву микросхемы и выходу из строя. Кроме того, нагрев самих батарей приводил к их разгерметизации и вытеканию электролита.

В погоне за упрощением и удешевлением Black Watch Синклер изначально использовал корпус микросхемы от ITT как подложку для платы с контактами кнопок. Новый чип от компании Intersil оказался меньшего размера, требовал другого табло и конструкцию часов доработали. Появилась пластиковая вставка под гибкую плату с контактами, повторяющая корпус чипа DIP18:



Новый, более экономичный светодиодный дисплей содержал всего четыре знака. Поэтому отображение времени изменилось: исчез разделитель между декадами. Это стало неприятным отличием: часы/минуты сливались и время читалось заметно хуже. Кроме того, дисплей ещё сильнее сместился влево от центра корпуса и окна под стеклом на лицевой панели.

В мае 1976-го в Германии Sinclair Radionics Ltd. зарегистрировала патент (номер DE2621257A1) с детальным описанием конструкции корпуса часов Black Watch. На одном из приведённых чертежей видно, что прорезь на лицевой стороне под дисплей смещена влево и уменьшена в размерах. Этот корпус мог использоваться только с новой версией платы и индикатора с четырьмя цифрами. И хотя такие корпуса никогда не производились, это означает, что решение об отказе использования заказной микросхемы Синклера было принято не позднее апреля 1976 года, а скорее ранее.

Никаких объявлений, где бы указывались преимущества перехода на новый чип или отказа от старого, не публиковалось. Однако в инструкции к новой версии часов под заголовком: «Как использовать новые „Чёрные часы“ Синклера с датой» говорилось:
«Ваши „Чёрные часы“ Синклера — один из наиболее продвинутых инструментов учёта времени среди доступных. Они показывают время в часах, минутах и секундах, а также дни месяца. Самые современные технологии интегральной схемы, кварцевого резонатора в сочетании с последней версией твердотельного дисплея дадут вам точность, необходимую в нашем веке. При обычном использовании двух небольших батарей хватит на годы работы».

Слова в инструкции к Black Watch сильно диссонировали с исчезнувшими в рекламе утверждениями о точности «секунда в сутки». У чипа ICM7202 имелся специальный тестовый выход для точной настройки скорости хода. Но даже в фабрично собранных часах этого не делалось. К тому же большинство Black Watch продавалось в виде наборов, а это означало, что часы по-прежнему придётся настраивать вручную по сигналам точного времени.

И хотя проблемы с массовыми отказами отошли на второй план, примитивные конструктивные решения и дешёвые материалы, использовавшиеся в Black Watch, закрыли средний и премиальный рынки для этого гаджета навсегда. Замена чипа и плат, изменение конструкции часов привели к неразберихе во всей цепочке, начиная от рекламы, документации и заканчивая сервисом. 


Собери, попробуй! 		Страница из инструкции по сборке Black Watch на чипе ICM7202 с ошибочной полярностью батарей:

Листок с исправлениями ошибочной полярности батарей для инструкции к Black Watch на микросхеме ICM7202:

Индикация часов/минут в новой версии Black Watch:

Из-за смещения дисплея влево под стеклом новой версии Black Watch просвечивал подстроечный конденсатор:

Чертёж из патента DE2621257A1. Вид корпуса со стороны дна:
Изменение маркетинговой политики прослеживалось в рекламной кампании Sinclair Radionics Ltd. В начале 1976 года реклама часов Синклера появилась в американских журналах: Popular Electronics, Popular Mechanics, Electrical Design News, Scientific American, Design, Popular Science. И лишь в трёх английских журналах (Punch, New Scientist и Wireless World) опубликовали аналогичные объявления. Везде рекламировались собранные часы. Спустя пару месяцев реклама Black Watch прекратилась.

Вторая, куда более скромная рекламная кампания шла с середины 1976 года. Объявления изредка публиковались в британских журналах: New Scientist, и американских Popular Science и Popular Mechanics. Почти везде рекламировались только наборы для самостоятельной сборки.

Ранние наборы (на микросхеме ITT) поставлялись в виде пустой печатной платы, спаять которую требовалось самостоятельно:



Обновлённые версии поставлялись уже с запаянными чипами ICM7202, хотя для полной сборки пайка всё равно требовалась:



Но далеко не все любители, купившие наборы, могли собрать и заставить работать часы самостоятельно. Дефицита Black Watch и очередей заказов не возникало с весны 1976 года. Зато очередь на ремонт и замену не исчезала. Чтобы отрегулировать отношения с покупателями и снизить нагрузку на сервисный отдел, в инструкции опубликовали расценки на замену вышедших из строя деталей и самостоятельно собранных, но не работающих часов. Инструкция по сборке Black Watch начиналась словами:
 «...сборка часов не представляет трудности, если у вас есть паяльник, уверенные руки и нормальное зрение».

Далее предлагалось использовать подходящий паяльник для пайки элементов размером менее 1,5 мм. Такой монтаж не был простым для начинающих, хотя в Британии 70-х годов прошлого века в доступности имелся широкий спектр инструмента для радиолюбителей. Например, в инструкции к Black Watch рекомендовался паяльник ANTEX CN 15W, который продавался всего за £ 1,7:



Вместе с тем проблемы при попытке собрать часы из набора отмечались многими любителями. Непростой оказалась формовка гибкой платы для подключения батарей и экранов, а также их пайка. Проблема прогрева больших полигонов во время пайки хорошо знакома всем монтажникам. Но самой сложной и непредсказуемой оказалась окончательная сборка. Пластиковые детали корпуса требовали аккуратного обращения и вместе с тем приходилось прилагать значительные усилия при установке платы, её крепежа и защёлкивании крышек корпуса.

Плата с чипом в Black Watch выполняла роль опоры для контактных дорожек. Усилие нажатия кнопок передавались на неё, поэтому крепление должно было выдерживать такие нагрузки. Фиксация в корпусе после установки осуществлялась четырьмя маленькими металлическими клипсами:



Зубья на клипсах предотвращали их выползание под нагрузкой. Однако такое решение затрудняло демонтаж платы при ремонте или настройке. Поддеть туго вставленный фиксатор за маленький уголок было совсем не просто.

Если без дополнительного экрана плата относительно свободно устанавливалась внутри Black Watch, то с экраном её приходилось запихивать. Пластик корпуса деформировался во время таких процедур, что затрудняло фиксацию платы клипсами и защёлкивание крышки дна.

Единственным решением, позволяющим облегчить установку платы с экраном, стало обтачивание краев платы для уменьшения её внешних размеров. Разумеется, в инструкции по сборке подобные доработки напильником не указывались. Но если у владельца конструктора хватало терпения, ловкости рук и смекалки, то наградой за труды становились вполне стильные часы.

Black Watch на микросхеме Синклера выходили из строя от статического электричества одинаково — вне зависимости от того, кто их собирал. Особенно без медного экрана. Любители самостоятельной сборки возвращали часы так же часто, как и обычные покупатели.

Переход на чип ICM7202 почти не повлиял на сложность сборки из конструктора, но частота отказов заметно снизилась. Тем не менее, медный экран оставался в наборах до окончания их производства.

Оценивая потребительские качества с поправкой на годы выпуска, можно уверено сказать, что после замены «уникального чипа» Синклера обычной промышленной микросхемой набор для сборки представлял вполне конкурентоспособный продукт. Наиболее значимым отличием от конкурентов являлся дизайн корпуса Black Watch. Однако летом 1976 года в дизайне часов наметились некоторые изменения.

Последняя страница инструкции по сборке Black Watch с ценами и условиями на ремонт и настройку:

Клипсы с фиксаторами «бульдог» (bulldog). На краях видны зубья:


Оттенки «чёрных часов»

Black Watch поставлялись с минимальным набором аксессуаров. В комплекте с часами прилагался ремешок из кожзаменителя:



При ношении часов винил быстро старел и трескался со стороны руки:



В качестве дополнительной опции указывался долговечный металлический браслет за £ 2:



Одной из особенностей дизайна часов стала рифлёная матовая лицевая панель. Такой подход позволял снизить требования к производству, поскольку скрывал мелкие дефекты пластика, неизбежно возникавшие при отливке. Кроме того, на такой поверхности менее заметны отпечатки пальцев. Но даже при самом аккуратном обращении в канавках собиралась пыль. Это было особенно заметно на чёрном корпусе:



В отличие от конкурентов, использующих обычное стекло, у дисплея Black Watch окно изготавливалось из акрилового пластика и легко царапалось:



Во второй половине 1976 года Sinclair Radionics Ltd. выпустила ограниченную партию часов в сером корпусе. Нельзя сказать, что такой дизайн оказался менее марким, да и название «Чёрные часы» ему не слишком соответствовало. На продажи такое изменение заметного влияния не оказало и большой популярности не получило. Ещё экстравагантнее выглядели «черные часы» в белом корпусе, небольшая партия которых вышла в тот же период.


 Серый корпус Black Watch:

На ярком свету контакты из кусочков алюминиевой фольги просвечивали через белый пластик корпуса:

Коллекция Black Watch из трёх цветов:


 
Заметным изменением в дизайне и конструкции Black Watch стал возврат к дисплеям с разделением декад. Использование в обновлённой версии табло, на котором цифры часов и минут сливались вместе, вызывало недовольство потребителей. Однако из-за вставки над корпусом новой микросхемы места на плате под широкий дисплей не осталось. Инженерам Sinclair Radionics Ltd. пришлось вновь перерабатывать разводку печатной платы и конструкцию Black Watch. Вставку под кнопки заменили на узкую, едва прикрывавшую корпус чипа. Одновременно размеры платы несколько уменьшили, чтобы экран не мешал ее установке в корпус часов. На небольшой промежуточной серии попытались вернуться к дисплею, использовавшемуся в первой версии Black Watch.

В результате этой доработки смещение табло в левый край оказалось слишком заметным:



К середине 1976 года специализированные часовые светодиодные табло значительно подешевели, поэтому Синклер решил отказаться и от этой «уникальности». Плату ещё раз переработали, а последующая серия часов и наборов для сборки комплектовалась качественными дисплеями с четырьмя цифрами и разделителем:



Стандартный дисплей предоставил новые возможности, и в борьбе за рынок Синклер пошёл на ещё одну доработку. Под рождество 1976 года Sinclair Radionics Ltd. выпустила небольшую партию часов Black Watch на чипе с днями недели в доработанном корпусе с буквой «S» в серебристом кружке:



Разумеется, отображение дней недели стало возможным не только благодаря новому дисплею. В часах этой серии использовался чип ICM7200 от той же американской компании Intesil. Кроме того, корпус часов немного уменьшили в размерах. Это стало возможным благодаря объединению гибкой платы контактов и экрана в единое целое. Кроме того, вместо загибания по шаблону в новый экран добавили замок из двух клинообразных вырезов.

К сожалению, все доработки, произведённые Синклером от начала выпуска Black Watch и до его завершения, оказались лишь реакцией на негатив со стороны потребителей. Время, когда электронные часы со светодиодным дисплеем считались модной новинкой, ушло очень быстро. На рынке появлялись модели с долговечным жидкокристаллическим дисплеем, куда более функциональные и не подверженные детским болезням. Часовая промышленность Японии стремительно наступала на европейские рынки. Потребитель, уставший от непредсказуемости и испытавший на себе «часы с уникальной микросхемой Синклера», голосовал деньгами за более надёжное изделие.

И хотя Black Watch запомнились покупателям в основном с негативной стороны, их дизайн выглядит изящно и современно даже сейчас. Спустя почти полвека.


 Промежуточная серия плат Black Watch на чипе ICM7202 с дисплеем от первой версии:

Отображение времени на специализированном часовом дисплее с разделителем:

Отображение дня недели и даты на Black Watch с серебристым логотипом:

Сравнение серии «S» и обычных Black Watch:


Обратный отсчет

Называя в интервью произошедшее с Black Watch катастрофой, Клайв Синклер не преувеличивал. Часов с неудачным «уникальным» чипом выпустили около 100 000 штук. Больше половины из них вернули неработающими в течение месяца. По оставшимся возвраты происходили в течение года. Стоимость комплектации и вложения в запуск производства точно оценить невозможно, но затраты на этом этапе составили более £ 2,5 миллионов. Потери при этом достигли £ 1 миллиона. С такими показателями Клайв Синклер вышел к весне 1976 года. Банки неохотно давали кредиты, поскольку не могли оценить стоимость активов Sinclair Radionics Ltd. Кроме того, обслуживание долга тоже требовало денег.

Множество доработок Black Watch, удачных и не очень, бесконечный ремонт и связанные с этим затраты оказались слишком обременительными на падающем рынке. Используй Клайв Синклер на год раньше стандартный чип и дисплей, подобного провала не случилось бы. Но на момент разработки Black Watch микросхемы ICM7202 стоили около £ 10, что сильно снижало прибыль. А именно в погоне за прибылью Синклер и ввязался разработку и производство своей собственной микросхемы. Он не учел, а может, и не знал Закон Мура. Клайв вряд ли предполагал, что за 1975 год цены на чипы ICM720X упадут вдвое, а в 1976 году эта тенденция продолжится. Когда работаешь с простыми полупроводниками, рынок и стоимость представляются неизменными и стабильными.

Клайв имел опыт разработки и продаж карманных калькуляторов. Там тенденции по снижению цен на процессоры прослеживались очень чётко. Но, видимо, Синклер смотрел на ценообразование исключительно с позиции цена/спрос. Фундаментальные процессы, связанные с развитием технологий и лежащие в основе Закона Мура, при этом совершенно не учитываются. То есть Клайв оценивал рыночное поведение производителей микросхем для часов как своё собственное.

Возможно, поэтому в отказе компании Mullard ввязаться в производство чипов по И2Л-технологии он видел заговор. Удивительно другое: свою позицию Клайв Синклер не поменял даже после провального выпуска собственных заказных чипов. То есть, продавив другого производителя (ITT) на выпуск, он всё равно получил катастрофический результат. Видимо, способность принимать правильные решения и делать выводы не напрямую зависит от IQ (уровня интеллекта). У Клайва Синклера уровень интеллекта был намного выше среднего, а решения он принимал очень рискованные.

Впрочем, необходимость рисковать, пытаясь получить высокую прибыль на массовом продукте, объяснима. Многие годы Sinclair Radionics Ltd. занималась разработками карманного телевизора. Отсутствие необходимой комплектации, прежде всего плоских дисплеев (ЭЛТ), сталкивало инженеров с очень разными технологическими проблемами. Решение которых каждый раз требовало дорогого оборудования, материалов и трудозатрат квалифицированных специалистов. Над проектом работал небольшой коллектив, иногда переходящий на другие задачи. Необходимость интенсивного финансирования разработки карманного телевизора, скорее всего, и заставила Клайва Синклера идти ва-банк с выпуском Black Watch.

Нельзя не отметить, что некоторый опыт из провальной истории был вынесен. Разработкой дизайна «Чёрных часов» занимался брат Клайва — Иан. Видимо, планировалось повторить успешный опыт калькулятора Sinclair Executive. Но в часах использовались другие материалы, технологии и конструкторские решения. Промышленный дизайн оказался не таким простым, как рисование стильных скетчей или изготовление штучных прототипов. Проблемы Black Watch в большинстве своём имели прямое отношение к изначальной конструкции. Так или иначе, но в своих дальнейших проектах Клайв Синклер приглашал для дизайна специалистов с рынка, а не родственников.

Весной 1976 года, оказавшись на грани банкротства, Клайв Синклер остановил свои «телевизионные» разработки. До конца года он занимался двумя задачами: попытками минимизировать потери от выпуска часов и поиском денег для возврата долгов.

Собрать с помощью Black Watch средства, необходимые на завершение десятилетней разработки карманного телевизора, Синклеру не удалось. При годовом обороте £ 5,6 миллионов потери Sinclair Radionics Ltd. составили £ 355 000 в 1975–76 годах. Для сравнения, годом ранее прибыль составила £ 50 000 при обороте £ 5,6 миллионов. Собранных Black Watch и наборов произвели более 300 тысяч штук. До этого в таких масштабах Sinclair Radionics Ltd. ничего не производила.

«Чёрные часы» по замыслу Клайва Синклера должны были повторить успех его первого карманного калькулятора, но не получили никаких дизайнерских премий и стали «Чёрным лебедем» или предвестником неудач для его бизнеса.





Составил и опубликовал:  Константин Свиридов
Связаться с автором можно: @outlook.com