专利在航空史上的作用，你知道吗？

一个比空气重的机器如何飞行的历史充满了无畏的发明者，冒失鬼和梦想追逐者的故事。它还充满了细致和重复的实验，高级微积分和对硬科学的依赖的故事。政府也在飞机的发展中发挥了决定性作用，特别是在两次世界大战期间。

在航空的早期，飞行仍然是一个梦想，一个小但不断增长的爱好者社区受到“如何飞行”挑战的驱使。在此期间，航空梦想家们公开合作。提交专利的人通常是出于非货币原因这样做的。（照片：maodesign / DigitalVision Vectors）。

这架飞机如何成为一个富有洞察力的例子，说明在特定经济条件下值得注意的风险承担者如何通过真正具有突破性的创新来实现微小和重大的技术和科学进步 - 这一创新改变了当今世界的运作方式。

但是专利制度在飞机演变中扮演了什么角色？

答案：在商业飞行成为现实的初创阶段，专利申请在这一技术奇迹的发展中发挥了作用。但考虑到政府干预在第一次世界大战前一直到第二次世界大战结束时推动航空业发展的重要影响，很难评估专利单独影响整个行业发展的程度。 。虽然政府继续支持航空航天业，他们的影响范围比20上半年可以说是下^个世纪。此外，在战后时代，至今仍然没有证据表明关键专利阻碍了飞机的技术发展。

追踪飞机的发展揭示了三个重要的发展阶段：开放式合作的早期阶段，随后出现了新的工业年代，最后是战争年代。这些阶段中的每一个阶段都在发明者，学术机构，政府和经济环境中提供了不同的创新环境和动态。

早期的爱好者组成了一个开放的社区

在航空的早期，当飞行仍然是一个梦想时，一个小但不断增长的爱好者群体被“如何飞行”的挑战所驱使。像Francis Wenham和Lawrence Hargrave这样的早期开拓者没有期望从他们的努力赚钱，至少在开始时。

当时，航空业的发展主要是机械的，可以相对容易地模仿。这意味着任何对飞行感兴趣并且有财务手段的人都可以属于飞行社区。

发明者将从之前的实验中学习，并将调整或改变他们的飞机设计并测试它们以确定它们是否有效。大多数人会将他们的发现报告给社区，从而进一步扩大飞行的知识基础。

如今，飞机制造日益复杂，意味着制造商不太依赖专利制度来获得适当的创新投资回报。创新现在专注于优化复杂的技术子系统的集成。资料来源：Meyer等（2016年）。

这些航空梦想家彼此公开合作，以确保每个人从对方的实验中学到东西。在此期间，期刊，展览和会议兴起，分享飞行的最新发展和专业知识。在澳大利亚，中国，法国，德国，日本，新西兰，菲律宾和英国等地设立了以会员为基础的航空导航俱乐部和社团，仅举几例。

法国人Octave Chanute特别是一个人，通过出版“ 飞行机器的进步”（1894），促进了这个社区的协作性。他的书汇编了所有已知的航空相关实验及其结果。它的出版有助于向公众广泛提供飞行知识。他还经常与其他发明家通信，就航空实验交换意见和想法。Wilbur和Orville Wright是与Chanute交流的人之一。

在早期的航空年代，少数发明家就他们的飞行装置申请了专利。然而，他们寻求独家专利权的动机似乎与非货币原因有关 - 希望增强其声誉或与公众分享他们的工作。很少有人能够从他们的专利发明中获利。着名的德国航空先驱Otto Lilienthal仅向感兴趣的买家出售了他的七个专利滑翔机。

照片：STOCKBYTE / GETTY IMAGES

创业年代：一个新兴产业出现

飞行初期航空爱好者之间的协作精神开始在飞行成为现实时解开。例如，当莱特兄弟意识到他们的发明可以起作用并具有商业潜力时，他们退出了这个开放的社区。

1903年，莱特兄弟向美国专利局提交了一项专利，用于其翼翘和舵结构设计。它后来在1906年被授予美国专利号821,393.Canute对这一举动感到沮丧，并批评兄弟们向开放社区学习，后来拒绝与之分享他们的知识。更糟糕的是，他们依靠Chanute的飞机设计。

与此同时，在德国，Hugo Junkers正在将最新的空气动力学理论应用于机身结构，并提出了一种更稳定，可靠和高效的飞机。1910年，他向德国专利局申请了该设计的专利。他的开创性工作将塑造未来所有飞机的发展。

在此期间，全球提交的航空相关专利数量大幅增加。来自法国，德国，英国和美国的发明人以前所未有的速度提交专利申请（见图2）。此外，在发明人本国之外提交的专利申请数量也有所增加，这表明他们打算将他们的发明商业化到自己的后院之外（见图3）。

随着投资者开始认识到航空旅行的真正潜力，专利申请量的增加恰逢私营和公共渠道对该部门的投资增加。这也恰好是公司数量的增加。Wright兄弟（1908年），Gabriel Voisin（1910年）和Glenn Curtiss（1916年）创立了自己的公司，以从他们的努力中获利。1903年至1913年间，大约引进了200架飞机原型，但只生产了很少的飞机原型。其中大部分都是出售给政府使用的。

初创年份也更多地使用专利制度来获得适当的投资回报; 首先，防止他人搭乘创新; 第二，帮助企业保持竞争力。莱特兄弟和容克斯都成功地针对他们的几个竞争对手提起诉讼，特别是在他们的国内市场。例如，容克斯（Junkers）对德国的克劳德·多尼尔（Claude Dornier），威利·梅塞施密特（Willy Messerschmitt）和阿道夫·罗尔巴赫（Adolf Rohrbach）等​​飞机制造竞争对手强制执行了专利权。对于他们来说，莱特兄弟对美国的格伦柯蒂斯和其他人实施了他们的权利。航空公司利用其专利权将其技术许可证作为产生进一步收入流的一种方式。一些航空技术许可合同需要支付数百万美元。

战争年代及以后

莱特兄弟在美国和Hugo Junkers在德国的重要专利受到各自政府在世界大战期间的密切关注。

有两个因素可以解释原因。首先，飞机被视为战略武器 - 创造更好武器的一方可以赢得战争。因此，这些机器的快速发展成为首要任务。其次，制造飞机的公司 - 无论是在国内还是在国外 - 在技术优势方面的差异意味着生产最好的飞机的资源集中在少数人的手中。随着战争需求需要快速生产和部署数千架战机，这必须改变。

图2：当航空旅行的可能性变为现实时，专利申请量显着增加。资料来源：2015年世界知识产权报告 - 突破性创新和经济增长，日内瓦，WIPO。

图3：发明人开始在许多国家为其发明申请专利申请，以保护他们在国外的发明。资料来源：2015年世界知识产权报告 - 突破性创新和经济增长

注：所有申请和首次申请之间的差异反映了随后在其他司法管辖区提交的专利申请数量。

在美国，一些人认为授予莱特兄弟的专利权范围广泛，阻碍了该国的飞机发展。美国政府在第一次世界大战中使用欧洲设计的飞机表明情况就是这样。为了纠正这种情况，美国政府于1917年成立了制造商飞机协会（MAA），这是一个贸易协会，积极鼓励其成员通过专利池交叉许可其飞机技术，以支持该国的战争努力。在德国，随之而来的是类似的发展。同样在1917年，德国飞机制造商协会成立，以汇集来自不同国家发明者的所有重要飞机专利。然而，由于容克斯不愿意与其他飞机制造商分享他​​的专利，因此协会没有按预期运作。然而，在第二次世界大战期间，容克斯被迫向纳粹政府的协会提供专利。

政府在飞机开发中发挥着关键作用

战争双方政府为提高战机生产所做的重大投资为飞机的发展提供了重要的推动力。Junkers，Dornier和Messerschmidt等发明家被迫合作生产最好的德国设计战机。在美国，为建立公共研究组织提供了资金，例如国家航空咨询社区（NACA）。在德国，类似的组织汇编了最新的航空发展，并通过

专利制度所发挥的作用随着多年来影响飞机发展的政治，经济和技术现实的变化而发生变化。

到第二次世界大战结束时，飞机创新生态系统经历了另一次动态转变，这种转变在很大程度上延续至今。有些事情改变了。首先，与初创年代形成鲜明对比的是，现在生态系统具有重要的政府存在，尽管可以说比战争期间的程度要小。其次，该行业经历了相当大的整合，两个主要的全球竞争对手波音和空中客车公司正在崛起，主导全球航空业。第三，虽然航空相关技术的专利申请数量再次增加（尽管尚未达到初创期间提交的专利申请总数），但飞机制造商开始依赖其他方法来获得适当的回报。他们的投资。

随着时间的推移，随着飞机变得越来越复杂，行业的创新生态系统也越来越复杂。供应链变得越来越复杂，需要更加注重以最佳和成本效益的方式协调许多不同技术的整合。这涉及与一系列技术提供商的密切合作，这些技术提供商通常需要签署由飞机制造商的规格和标准支持的长期独家合同。这就解释了为什么在1945年之后，所采用的技术的复杂性和专业性 - 这意味着它们不容易被复制 - 足以使飞机制造商能够适应大部分（如果不是全部）创新投资。

随着飞行成为现实的前景，早期飞行爱好者之间的合作让位于竞争，全球专利申请数量大幅增加（图片来源：yuelan / iStock / Getty Images Plus）。

小贴士

专利制度所发挥的作用随着多年来影响飞机发展的政治，经济和技术现实的变化而发生变化。在早期，很少有发明者为他们的发明寻求专利权，当他们这样做时，这样做的原因通常是非货币性质的。这可以部分解释为缺乏所开发的航空相关发明的任何实际应用。

然而，随着航空运输成为现实主张，发明者似乎依赖专利制度来适应其投资回报。专利所有人强制维护其竞争力的权利，并开始许可其技术以创造新的收入来源。在创业期间，航空相关专利的数量增加，与航空相关公司的数量增加相吻合。

世界大战期间的紧急状态再一次影响了飞机制造商对专利制度的使用。鼓励发明人加入专利池，以加速飞机的开发和部署。政府投入大量资金投入发展中的战机，导致航空技术的进步，这些技术已经蔓延到商业航空领域。

如今，与初创公司相比，该行业似乎对专利制度的依赖程度较低。这在很大程度上是由飞机创新系统日益专业化的特性所解释的，该系统主要致力于优化复杂的技术子系统的集成，从新的轻质材料到复杂的电子和软件系统。更实惠，环保，高效的航空旅行。

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