八一八美国专利那些往事（二）降落伞和他的发明人

在第一次世界大战结束时，降落伞还不是军队飞行员的标配。为了解决人们对降落伞使用的担忧，发明家弗洛伊德·史密斯(Floyd Smith)设计了第一个带有手动拉绳的降落伞，这一发明改变了航空世界，挽救了无数飞行员的生命。

发明家弗洛伊德·史密斯（Floyd Smith）
 

用爱来发明

1914年4月，弗洛伊德·史密斯的妻子希尔德，也是他的特技飞行表演的合作伙伴，在一次遭遇降落伞无法打开的惊险飞行表演之后，史密斯决心要发明出一种更为安全降落的装置。

詹姆斯.弗洛伊德.史密斯1884年出生于伊利诺斯州。年轻时在加州一个叫“飞翔的西尔维斯特”的马戏团当空中飞人。他在那里遇到了一生至爱 — 希尔德，并很快与她结了婚。他们一起在马戏团呆了五年，随后开始追求新的爱好 —飞行。那时正是飞机刚开始上天的时代，他们省下了一些钱，用于航空研究和制造自己的飞机，此时正是1912年，距离莱特兄弟在北卡罗来纳州基蒂霍克的首次成功飞行刚刚过去了9年。从此以后，夫妇俩便在全国各地进行空中特技的“巡回表演”。

当时，弗洛伊德也在著名的飞机设计师和制造商格伦·马丁(Glenn L. Martin)手下担任试飞员。1915年，他在圣地亚哥上空创造了新的飞行高度记录，1917年，他创造了第一次在航空母舰上的降落，这也是航空母舰的首次降落。

此时正值一战最激烈的时刻，飞机第一次被用于战斗，最初是用于侦察，不久之后用于轰炸。军队飞行员的数量迅速增长，出现了各方面的名人飞行员，如德国的“红色男爵”曼弗雷德·阿尔布雷希特·弗赖赫·冯·希霍芬。然而，他们中很少有人跳伞，也很少有人在飞机上配备降落伞。当时有很多的军事家认为，降落伞太过笨重，会影响飞机的性能。而更多的人则担心“这种设备的存在会损害飞行员的战斗精神，导致他们放弃原本可以返回基地维修的机器。”然而，随着飞行员伤亡的增加，世界各地的发明家都开始研究新型降落伞。保证飞行员的安全成为更多国家的首要设计考虑。

就在此时，弗洛伊德至爱的妻子也在一次飞行表演中因为降落伞的故障险些丧命，弗洛伊德敏锐地意识到，军队在未来会越来越多地使用飞机，而降落伞将成为飞行员的必备。此时的飞机上只有一个静态包，降落伞往往只通过一根绳子固定在飞机上。如果没有正确跳跃，降落伞包就会出现故障；或因距离飞机太近，绳子也将和飞机缠在一起。

1918年7月，史密斯以新成立的Floyd Smith航空设备公司的名义，为一种新型降落伞提交了专利申请，即：美国专利号1340,423。它被称为“弗洛伊德·史密斯空中救生包”，这是第一个依靠手动操作拉索的降落伞。正如专利说明书中所说，新发明的降落伞“采用了一种完全(从飞机上)释放降落伞的方法，让它完全自由地在气流中打开。”这个设计极其简单：由一块防水织物包裹在一个丝绸降落伞上，然后用橡皮筋绑在一起，当跳伞者拉开伞绳时，橡皮筋就会松开。

美国专利1340,423的说明书附图，这是第一个手动拉绳的降落伞。

友谊促使降落伞更新和叠代

史密斯的这个发明迅速引起了一位陆军少校E.L.霍夫曼的注意，1918年12月，第一次世界大战停战仅仅一个月后，美国陆军航空兵就开始在俄亥俄州代顿的麦库菲尔德组建了降落伞研究小组。史密斯被招募到研究小组中。1919年早春，研究小组测试了来自世界各地的17种不同类型的降落伞，最终确定了一种对史密斯设计稍加修改的版本。

史密斯在研究小组的同事莱斯利·欧文(Leslie Irvin)自愿使用新的设计进行第一次跳伞试验。1919年4月28日，史密斯驾驶的德哈维兰DH9双翼飞机载着欧文爬升到1500英尺高空，欧文在跳出机舱几秒后，才扯开了绳索，丝绸降落伞在1000英尺的高度完全展开，随后平安着陆。就在这一天，史密斯又提交了改良降落伞设计的专利申请，即美国专利号1,462,456，它被称为“A型”模型。

美国专利1,462,456“A型”降落伞的说明书附图

竞争促使降落伞发展更迅速

虽然弗洛伊德和欧文第一次跳伞无间合作，大获成功，但两位合作者却最终因这一发明对簿公堂。

欧文在成功跳伞后不到两个月后，就与纽约的一家丝绸制造商一起成立了欧文航空降落伞公司，随后美国陆军部迅速从欧文公司订购了300个降落伞。弗洛伊德·史密斯航空设备公司因而起诉欧文的公司专利侵权。法官最终裁定，弗洛伊德的专利有效，欧文的公司确实是侵权。但因为是美国政府采购的原因，弗洛伊德所获赔偿极低。为了补偿弗洛伊德，联邦政府随后向他支付了3500美元以购买降落伞的制造权，随后，弗洛伊德将专利就此转让给欧文航空降落伞公司。欧文航空降落伞公司自此成为多年来美国军方的主要降落伞供应商之一。

但弗洛伊德并未就此止住研发的步伐。他在降落伞领域继续保持创新并迅速扩大了降落伞行业。20世纪20年代中期，在新泽西州特伦顿的Switlik降落伞公司工作期间，他又发明出一种新的降落伞伞绳，即美国专利号1,755,414，这是一种使用更容易、生产成本更低的新型降落伞包。该公司将其推广为“弗洛伊德·史密斯安全包”。

此外，史密斯还为Switlik发明了“Floyd Smith安全座椅”(美国专利号1,779,338)。该安全座椅底部附加降落伞，在紧急情况下可以通过飞机的机身底部将伞包扔出舱外。

美国专利号1,779,338的说明书附图，座椅位于闩锁的舱门上方，如果飞机遇到紧急情况，伞包可掷出舱外

一生成就 

1938年二战开始，弗洛伊德在康涅狄格州的曼彻斯特终于建立了自己的公司 — 先锋降落伞公司（Pioneer Parachute Company） ，并亲自担任副总裁和总工程师。在那里，他从未停止创新的脚步，降落伞包有了更多的改进，新型降落伞层出不穷，这一时期，大量关于降落伞的发明创造被申请了美国专利。例如，美国专利号2,316,895、2,262,119和2,316,896等。

先锋公司是世界上第一批使用尼龙代替丝绸的降落伞制造商之一，到了1942年，它已经成为世界上最大的尼龙降落伞生产商。在二战最激烈的时候，有大约3000名员工在轮班工作，每天为军队生产300个降落伞。许多在诺曼底登陆日跃入敌后的美国军人使用了先锋公司的降落伞。

弗洛伊德的儿子普雷沃斯特·史密斯(Prevost Smith)与父亲一起在先锋公司工作了几年后，于1947年在圣地亚哥创办了自己的公司 — 史密斯降落伞公司。在父亲1956年去世后，他将公司更名为Prevost F. Smith降落伞公司。和他的父亲一样，普雷沃斯特在降落伞领域也是个有远见的人。在他的众多成就中，他以设计和制造宇航员使用的降落伞、军用武器和其他设备的空投降落伞而闻名，并成功地成为NASA、海军、空军和几家大型国防机关的承包商。