第一部分 人類的飛天之夢
人類插翅上藍天
古代人類在艱苦的生活和生產中，在與自然作鬥爭中產生了飛行的渴望。翱翔的鷹、撲翼飛行的鳥和昆蟲，甚至天空飄浮的白雲，都足以引起人們對飛行的幻想。但在科學技術不發達的歲月裏，這一願望是無法實現的，因而產生了許多關於飛行的神話傳說。這些傳說不僅豐富了古代人類的社會文化，也孕育了後來航空技術的萌芽。
在眾多的古代飛行神話傳說中，以中國、古希臘、埃及、印度和阿拉伯地區最為著名，而且流傳最廣。有的流傳於口頭，有的記載於典籍，有的還反映在文學藝術作品中。
“嫦娥奔月”是中國婦孺皆知、流傳甚廣的神話故事。相傳遠古時代一位聰穎美麗的姑娘叫嫦娥，她嫁給了射日英雄後羿為妻。一天，因後羿射日有功，王母娘娘獎給他一葫蘆仙丹妙藥，說是兩人分吃可長生不老，一人獨吃可升天漫遊。嫦娥按捺不住邀遊天庭的好奇之情，偷吞了全部仙丹妙藥。結果，藥性發作，身體變輕，不由自主飄飄悠悠進了月宮。從此，她成為廣寒宮裏的仙女，從遠古一直“活”到今天。
古希臘的神話中，也有代達羅斯父子飛向太陽的故事。建築師代達羅斯和他的兒子伊卡洛斯為逃脫諾斯國王的囚禁，返回自己的故鄉雅典，用蠟和羽毛為自己製造了翅膀，飛逃了出來，他們升空翱翔越飛越遠。後來，兒子不聽父親的忠告，靠近了熾熱的太陽，結果粘住羽毛的蠟熔化，羽翅燃燒，伊卡洛斯失去了翅膀，墜入大海，而代達羅斯卻扇動翅膀成功地飛越愛琴海到達了目的地。
古人向往飛行，認為長了翅膀的東西就能飛行。人要是想飛，就應該學鳥的樣子，也長出兩個翅膀來。山東嘉祥出土的東漢武氏石室的石刻圖畫中，有長著兩翼和四翼會飛的人；甘肅敦煌石窟裏有隋朝的壁畫，畫著羽人的像。古代歐洲有身生雙翅的飛人石雕。埃及神話中，也有類似的圖像。在古亞述神話和希臘神話中還可看到會飛的牛和馬。
2300多年以前，戰國偉大詩人屈原把飛天的神話和傳說寫到他的著作裏。比如，他在《離騷》中寫道：“為餘駕飛龍兮，雜瑤象以為車”，意思是我坐上飛龍拉的玉和象牙製成的車子。在《遠遊》中，他寫道：在雲中漫遊，前麵有風神給我開路。
這些動人的飛天夢幻，樸素地反映了古人對探索天空奧秘、揭示未來的神往。但是，在科學技術十分落後的時代，人們無所憑借，隻能以神話來表達意原。不論夢幻多麼動人，多麼美妙，它終究是一個空想，一場虛無。
在美國國家航空航天博館的“飛行器”室裏，有一塊醒目的字牌：“世界最早的飛行器是中國的風箏和火箭。”
風箏發明於中國，至今已有近2000年的曆史。傳說風箏的發明人是劉邦的大將韓信。他把楚國軍隊困在垓下時，製造風箏，叫身材輕巧的張良坐著風箏，飛上天空，高唱楚歌，使歌聲順風傳送到遠處的楚營裏，是為“四麵楚歌”。風箏最初是為了軍事需要而發明的。自漢朝以後一直到唐朝，風箏還是軍用品。爾後才從軍用逐漸轉到遊戲、娛樂。風箏在本質上是一種重於空氣的飛行器，它是利用空氣動力升空的原始飛行器，其飛行原理和現代飛機相似。它大約在14世紀傳入歐洲，對飛機的發明有重要影響，可以說風箏是現代飛機的祖先。
人類飛行最早是受到動物，特別是鳥類飛行的啟發。當時的人，以為隻要插上帶羽毛的翅膀，就可以像鳥兒一樣自由飛翔。我國西漢末年的王莽時代，就有人做了嚐試。據《漢書·王莽傳》中說：漢朝為了攻打匈奴，玉莽廣泛征募有特殊技能的人。一天，來了一位打獵的青年，說自己會飛，可以從空中偵察匈奴。王莽說：好，那就請你飛起來讓我看看吧。這位自稱會飛的青年用大鳥的羽毛做了一副大翅膀，用繩子綁在兩臂上，他的頭和身上都披戴羽毛，把翅膀、羽毛用環和帶子係住，隻見他把兩翼左右平伸，像老鷹一樣，從高空滑翔下來，飛了幾百步遠。可惜，由於無法控製速度，他在落地時摔成重傷。這是我國史書上記載的最早的人力飛行試驗，這位勇敢的青年可以算是近代滑翔機的創始者了。
大約過了一千年，到1010年，又有一個叫艾莫的英國人也做了飛人試驗。他在四肢上捆上羽毛做的兩對翅膀，從教學的塔樓上飛身而下，他在空中滑翔了大約200米，在快落地時，一陣狂風吹來，吹折了他腿上的翅膀，結果他的飛行也以摔斷雙腿而告終。
以後，還有很多次類似的試驗，可是他們無不以失敗告終，直到17世紀80年代，科學家指出人類不可能用翅膀飛行的嚴峻事實後，這種冒險活動才逐漸銷聲匿跡。1680年，意大利人喬瓦尼·博雷利在《運動的動物》一文中闡明了人類生理上的局限性，指出人離開機器的幫助永遠不可能在空中支持自己的體重。之後，一些人開始對飛行問題進行認真的研究。他們研究的問題首先是：空氣是什麼？人類怎樣才能在空氣中飛行？古希臘哲學家亞裏士多德提出了空氣有重量的概念，而阿基米德則發現了浮力的計算方法，奠定了輕於空氣的飛行器的基本原理。我國東晉時代的道家葛洪在所著《抱樸子》一書中也指出，老鷹直伸兩翅，並不扇動，反而能盤旋飛行，愈飛愈高，是由於上升氣流的緣故。後來，到了13世紀，伽利略、羅傑·培根和帕斯卡等一批科學家經過研究證明：空氣是一種氣體，有彈性；高度越高，空氣壓力越小；而且冷空氣具有下沉、熱空氣具有上升的性質。這時，關於空氣的奧秘才變得明朗化了。
意大利畫家達·芬奇是第一個對飛行進行科學研究的人。1490年他發明了“空氣螺旋槳”。他在粗陋的螺旋槳狀物體上紮上羽毛，做成一個能飛的小直升機模型。他正確推論出是空氣流過鳥的翅膀才產生了升力，而且氣流流過的速度越快，升力越大。但是，達·芬奇仍然受到他的前輩的影響，錯誤地堅持認為人隻有模仿鳥兒才能飛行，從而把研究重點放在撲翼機上，企圖通過撲打機翼來獲得升力。直到晚年，達·芬奇才明白了這個目的是達不到的。
當專家、學者和航空愛好者們忙於尋找如何解決撲翼飛行的辦法時，人類征服天空的壯舉在十分意外的情況下出現了。這是一個相當簡單的裝置，比起一項項優秀的撲翼機構來，完全不算一回事——這種裝置就是“氣球”。
這項光輝而鼓舞人心的工作是法國的兩兄弟約瑟夫一米歇爾·蒙哥爾費和雅克—艾蒂安·蒙哥爾費進行的。他們在靠近裏昂的阿諾奈有自己的造紙廠。他們偶然發現放置在爐火附近的紙箱似乎要向上浮起。通過這個現象，兩兄弟產生一個想法：造一個大而輕的容器，裏麵裝填相當體積的熱空氣，讓它飄起來。從1782年9月起，他們進行了一係列的試驗。
1783年9月19日，巴黎凡爾賽宮前廣場人聲鼎沸，蒙哥爾費兄弟做了一場轟動一時的表演，連法國國王路易十六也帶著滿朝文武來觀看。廣場上有一隻用紙和布糊成的大氣球，氣球直徑12米、高17米，模樣像一個柄朝下的大鴨梨。氣球下麵吊了一個盆狀的大柳條籠子，裏麵有三位光榮的“乘客”——一隻雞、一隻鴨和一頭羊。
兄弟倆點燃了放置在氣球下麵的柴禾等物，熱氣衝進了氣球，於是氣球緩緩上升到500米的空中。在激動的觀眾麵前，這隻氣球用8分鍾時間飛行了3公裏後，安全降落在城外的草地上。
路易十六見狀喜出望外，決定下次升空要作載人飛行。為防止意外，他提出讓兩名死囚先坐進吊籃。誰知，他的提議引起群情嘩然，誰都不同意讓死囚去享受人類第一次升空壯舉的榮譽。經過激烈競爭，化學教授羅齊埃和陸軍少校達爾朗德乘上了熱氣球。這個具有曆史意義的時刻是：1783年11月21日下午1點54分。
兩人乘坐的熱氣球形狀為橢圓形，直徑15米，高22米。在幾萬名觀眾的歡呼聲中，他們升上300米左右的天空，飛越了塞納河，飛行25分鍾後，他們安全降落在蒙馬爾特。
這是人類曆史上第一次氣球載人飛行。
蒙哥爾費熱氣球不久便與17年前英國人亨利·卡文迪什發明的另一種使用氫氣的易燃空氣氣球結合了起來。法國物理學家查理首先進行了這項實驗。他研製出了以氫氣代替熱空氣、產生浮力的氣球，而且采用了在絲綢上塗橡膠的方法製成的氣囊。1783年12月1日，他的氫氣球從巴黎杜伊勒利宮起飛，平安地飛行了43公裏，實現了首次氫氣球載人飛行。氫氣球的性能明顯比熱氣球好，後來得到了迅速發展。
早期的氣球主要用在軍事上，首先是通信聯絡和偵察。1871年普法戰爭中巴黎被圍，法國人曾用氣球將人員和信件送出包圍圈。第一次世界大戰中，係留氣球被廣泛用來當作監視對方的空中平台。氣球還曾用於防空和轟炸。第二次世界大戰中，英國人在倫敦周圍係留大量氣球構成空中攔阻網阻止德軍的轟炸機進入。現代高空氣球還可以攜帶照相機和其它遙感設備，在一般飛機達不到的2萬米以上高空進行空中偵察。50年代以後，由於其它偵察手段的發展，氣球在軍事上的應用價值大為減小。在民用方麵，係留氣球可用於在地形險要地區架設電纜、在林區集運木材。係留氣球還可以在邊遠地區用作通信、電視廣播的中繼站。熱氣球多用於航空體育運動，競賽項目有定點著陸、遠距飛行、單位時間飛行距離、升空高度和續航時間等。在中國，高空氣球探空研究工作開展得較晚，1979年以來已建立3萬立方米級的高空科學氣球係統。1984年還建造了最大容積為5萬立方米、載重250千克的高空探測氣球。近年來，氣球被用作廣告宣傳的也逐漸增多。
在飛艇發展的鼎盛時期，飛機的倡導者們仍在頑強地工作。對他們來說，僅僅給飛艇裝上發動機還不能令他們滿意。飛艇沒有像鳥一樣的外形，還不是人類征服天空的理想交通工具。
今天的人們如果回眸凝望當年航空先驅們的傑作時，不免會忍俊不禁。他們設計製造的飛機怪模怪樣，有的像蝙蝠，有的像帶鳥尾的飛蟲，有的像大一點的風箏，還有的簡直就是怪物。盡管如此，你不得不佩服他們的勇氣、精神和智慧。
1804年英國人凱利爵士建造了一架約15米長、固定翼上反角為6度的極小型滑翔機。它的十字形水平安定麵由活動連接部件與機身相固定，通過移動沙袋來調整重心。1809年，他又造了一架稍大一些的滑翔機，1849年，他把傭人的10歲兒子放在自己牽引的一架全尺寸滑翔機裏進行了試驗。1853年，第二架滑翔機又從一座山頂起飛了，這次駕駛員是他的馬車夫約翰·阿普爾，滑翔機滑翔了10來米後墜毀。這位馬車夫受驚不淺，事後他對凱利說：“求求您，老爺，我希望您還記得，小人是受雇來駕馬車，而不是來駕飛機的。”
凱利的重要著作《空中舴》於1809～1810年出版。在該著作中，論述了空氣動力原理及其作用和應用，奠定了固定翼和旋翼機的基礎。他指出，肌肉力量遠不足以用於機械飛行。他的結論是，對於飛行來說，目前欠缺的唯一部件是內部燃燒的發動機，隻要有了它，古老的夢想很有可能會成為現實。
到19世紀過了四分之三的時候，最大的問題仍然是動力裝置。當時唯一能提供推進能量的方式就是采用蒸汽機，而蒸汽機的重量，包括鍋爐和燃料，比飛機本身大得多。雖然如此，人們還是用蒸汽機做了許多勇敢的嚐試。像法國的克萊蒙·阿代爾製造出兩架蒸汽動力的全尺寸飛機，一架取名“風神”，另一架叫“飛機”，據稱後者曾飛離地麵幾英尺。另一位法國海軍軍官費利克斯·迪唐普爾，在1874年試驗了他的裝蒸汽發動機的單翼機。他從一個斜坡上起飛，離開了地麵，無控製地飛行了10米。1881年，沙俄海軍上校亞曆山大·費·莫紮伊斯基試飛了他自己設計的蒸汽動力單翼機。然而，這大量的研究工作和無數的試驗飛行隻搞清了兩件事情：蒸汽發動機對於機械飛行來說並不是合適的動力裝置；獲得推力的最佳手段是螺旋槳。
1862年，法國德羅埃提出了近代四衝程內燃機的工作原理。根據這一原理，1876年，德國人尼古拉斯·奧托製成了往複活塞式、單缸臥式四衝程內燃機。1880年，德國人戈特利布·戴姆勒研究出燒汽油的發動機，不久這種發動機被首先用於車輛，並為早期飛機的試驗、製造和發展，奠定了動力基礎。
在活塞發動機使飛機成為現實之前，還需要解決最後一個問題，即機翼問題，也就是飛行控製問題。
由於早期的飛機設計師們拘泥於模仿鳥的形狀，因此設計時很自然地隻想到單翼機的形式。有時，他們甚至固執地把飛機前部做成鳥的頭和嘴的模樣。然而，到了1860年，一位英國科學家弗朗西斯·韋納姆提出了雙層機翼飛機的設想，這是一種不必增加翼展就能增加的機翼麵積的方法。他還證明了有彎度的翼型比平直翼型的性能好得多。對機翼外形和翼型的實用研究是由一位英國人霍雷肖·非利普斯進行的，他用一個原始型風洞和他自製的“活動百葉窗”係住飛機進行試驗。通過這些試驗得到的數據，他獲得了“較小彎度”翼型的專利，這種翼型比當時采用的翼型產生的升力大得多。
19世紀臨近結束的時候，經過長斯探索終於迎來了飛機的成功。德國人奧托·李林達爾成為第一個在重於空氣的飛行器上飛行的人，盡管他的飛行器上沒有安裝發動機。他和他的弟弟古斯塔夫先後製造了18架外形模仿鳥的載人滑翔機。李林達爾總共做過2000多次成功的懸掛滑翔飛行試驗，有幾次還完成180度的轉彎。他的滑翔機是簡陋的，必須通過移動身體的重心來進行操縱，但它卻是第一架可操縱的飛行器。李林達爾兄弟對鳥類的研究比前人更為科學。前輩們僅僅指出了鳥類飛行的一般原理，而李林達爾在1889年出版了著名的《鳥類飛行——航空的基礎》一書，他分析了鳥翼形狀和結構，弄清了鳥在飛行中翅膀是怎樣揮動的，怎樣改變上反角以保持更好的穩定性，怎樣改變彎度以獲得更大升力，需要多大的升力才能克服已知的重量等。盡管後人證實他的一些理論有錯誤，但這本書仍然被認為是一部偉大的航空經典著作。1896年8月10日，李林達爾在一次飛行中遇難，年僅48歲。
第一次世界大戰初期，飛機主要是擔負偵察兵的任務，因此飛機上都沒有裝備武器。最初的空戰宛如兒戲，交戰雙方在空中相遇，有時揮揮拳頭以示敵對，有時互扔磚頭嚇唬對方。
俄國飛行員涅斯捷洛夫想象力奇特。他在自己的飛機後部裝上一把刀子，用以劃破敵人飛艇的蒙皮，後來他又在飛機尾部裝上一條帶重錘的鋼索，準備從敵機前飛過時，用鋼索把敵機的螺旋槳纏住。上尉卡紮科夫則更勝一籌，他采用了一個別致的裝置——在飛機下部安裝一個抓鉤，抓鉤上還連有一個雷管，從敵機上方飛過時，用抓鉤將敵機鉤住，鉤住的瞬間雷管會發生爆炸，以此來消滅敵機。還有的飛行員，則拔出隨身攜帶的手槍，向敵機駕駛員射擊。當然，命中率極低。更為可笑的是，用飛機去撞敵機，也成了最初空戰時，駕駛員氣急之時的一種“戰術”。1914年涅斯捷洛夫駕機在空中與一架奧地利偵察機相遇，涅氏拔出手槍向奧機開了兩槍，一槍打空，另一槍射入奧機機身，但並不是要害之處，也未影響飛行，涅氏還想射擊，不料手槍卻卡了殼。奧機駕駛員得意地朝涅氏笑了笑，當時飛機的速度都較慢，奧機駕駛員的表情被涅氏看得清清楚楚。他駕著飛機猛地朝奧機衝了過去，結果起落架的輪子一下子撞在奧機的螺旋槳上，奧機的發動機突然停轉，飛機向地麵墜去。這類事情在當時並不少見。
是法國飛行員首先把機槍帶到了飛機上，機槍裝在活動底座上由觀察員操縱。1914年10月5日，法國飛行員約瑟夫·弗朗茨和機械員兼觀察員卡波拉爾·凱諾中士駕駛一架法製“瓦讚”飛機巡邏，發現一架德國雙座飛機正在偵察法國防線，弗朗茨逼近這架入侵飛機，經過短暫的空戰，成功地用機槍擊落了敵機。這就是航空作戰史上第一次真正的空戰。
隨著第一次世界大戰的展開，空戰變得更為激烈了。交戰雙方都在研製專門用於空戰的戰鬥機。然而機上的機槍置於何處，卻成了一個令人頭痛的事。如果把它安放在機頭上，那麼射出的子彈往往會打壞自己飛機前部的螺旋槳；如果把它放在兩翼上，既影響瞄準又影響飛行。
1915年4月1日，四架德機與一架法國飛機遭遇，德機飛行員看到法機的機翼上沒有機槍心中竊喜，以為可以以多欺少占一把大便宜。誰知，法機突然從螺旋槳中噴出一條黃色的火舌，一架德機立即朝地麵栽去，德國飛行員還沒反應過來，又一道黃光射出，第二架德機又命歸黃泉。這個傑作是法國飛行員羅朗·加羅斯創造的，他駕駛的這種帶有固定機槍的莫拉納一索爾尼埃L型戰鬥機在16天裏擊落了5架德機，他成為法國也是世界上第一個“王牌飛行員”，他的飛機也因此名聲大振。
德國人實在難以相信這魔術般的攻擊，因為常識告訴他們，無法讓子彈從旋轉的螺旋槳中射出，而不擊中木製的槳片。直到一架法國飛機由於故障迫降在德國占領區，德國人才搞清楚了其中的秘密。
原來加羅斯把機槍裝在飛機座艙前麵，透過螺旋槳向外瞄準，而麵向槍口的槳片上則用鋼片包住，這樣就有可能使擊中槳片的子彈改變方向，從而部分地解決了機載機槍前射的問題。
為德國人工作的荷蘭工程師安東尼·福克對迫降的飛機進行了仿製和改進，很快就“青出於藍而勝藍”，他發明了機槍協調器，用螺旋槳來控製機槍的射擊，當槳片擋住槍管時，機槍便停止工作，反之，則機槍可以大膽地狂射。德國人很快就把機槍協調器安在了福克飛機上，它攻擊力強、命中率高，比法機技高一籌，在空戰中屢屢獲勝，打得協約國空軍聞風喪膽，造成了恐怖一時的“福克式災難”。
你聽說過從飛機上用手向下扔炸彈的事？聽起來的這種事很可笑，可這事發生在1911年，還是件具有重大軍事意義的大新聞。11月1日，在意大利、土耳其戰爭中，意大利軍隊動用了飛機，意軍飛行員朱裏奧·加沃蒂駕駛一架“鴿”式單翼機向土軍陣地投擲了4枚各重2千克的炸彈。當時飛機上既沒有掛彈架，也沒有彈艙。炸彈就放在飛行員的座位旁，一旦需要，就用手往下扔。這樣的轟炸根本炸不到目標，幾乎沒有多少作用，但卻可以從聲勢上威震一下對方。土耳其的騎兵隊就被這種突如其來、從天而降的轟炸嚇得四處逃散。
1914年8月3日，德國派飛機轟炸了法國的一座城市，這是世界上第一次飛機對城市的轟炸。
隨著飛機轟炸威力的影響，英、法、德、意大都開始生產專門用於轟炸的飛機。到1918年，轟炸機的生產已趨於成熟，最大的轟炸機可載炸彈2噸，飛行高度6000米，速度可達180公裏/小時。1921年，美國進行了一次轟炸機投彈表演，目標是海上一艘被繳獲的德國戰艦。當時出動了8架轟炸機，每架載彈8枚，它們輪番轟炸，雖然隻有5枚炸彈命中了戰艦的兩側甲板，但不到半個小進，德艦便沉入了海底。
第一次世界大戰期間，能對地麵進行攻擊的強擊機也開始嶄露頭角。當時，一些裝上機槍的戰鬥機飛行員，常常從低空掠過敵方陣地或戰壕，用機槍狂掃地麵，大量殺傷敵方士兵。英、法聯軍曾用飛機對德國的地麵部隊進行攻擊，大大壓製了德軍地麵進攻能力。後來德國飛行也仿效此法，以其道還治其人之身，組織了作戰飛行小隊，專門執行低空攻擊任務，對聯軍的戰壕實行掃射。為了加強對地攻擊，同時又防止地麵的火力傷害飛機，德國專門設計了一種帶有裝甲的飛機，它的機身金屬製造，飛行員的座艙周圍有5毫米厚的鋼板保護，機腹下安裝有機槍，這種飛機以設計師名字命名為“容克斯”D.11，該機1918年正式投入使用，成為強擊機的“鼻祖”。
到第一次世界大戰停戰時，飛機還不滿15歲，而戰爭的鍛煉卻使它從少年一躍而成強壯的中年人。
原來隻有幾個人用木材和蒙皮拚拚湊湊製造飛機的分散工棚，已變成不斷向四周擴展的工廠。在四年戰爭中，法國共生產了51000架飛機，英國生產了55000架，美國生產了15000架，意大利生產了12000架，德國生產了47000架。大戰結束時，許多國家建立了專門的航空科研結構和航空工業，世界上已有200多個飛機廠和80個發動機廠，共生產了183000多架飛機和235000多台發動機。
飛機的性能也有顯著的提高，飛行速度由100公裏/小時提高到256公裏/小時，飛機升限由4200米提高到8810米，飛行航程加大到1900公裏。飛機的結構和動力裝置都有了較大改進，出現了許多先進的設計，其中有懸臂式機翼和金屬機身等。最具有重大意義的是飛機發動機的發展，有了各種新式的發動機，飛機才有可能做得更大，裝載更多。
兩次大戰之間，在航空發動機方麵的重要技術成就是：發展了星形氣冷發動機；采用高辛烷值燃料；發展了發動機增壓器，改善了發動機的高空性能以及發展了變距螺旋槳，滿足了不同狀態下對發動機工作性能的要求。
在機體設計和材料方麵，出現了收放式起落架、NACA整流罩、全金屬應力蒙皮結構和屈服強度較高的鋁合金等重大技術成就。
在飛機操縱方麵，采用了高升力裝置和自動駕駛儀，改進了起飛、著陸性和飛機操縱性能。上述重大技術成就為兩次大戰之間在高度、速度和航程方麵的創紀錄飛行奠定了基礎。
在上述重大技術成就的支撐下，兩次大戰間出現了一係列創紀錄的飛行，世界航空史上呈現出一個群星燦爛的時期。
1919年6月14日～15日，英國人約翰·阿爾科克和阿瑟·惠騰·布朗架機從紐芬蘭起飛，經16小時27分，行程3032公裏，在愛爾蘭著陸，首次中途不著陸飛越了大西洋。
1927年5月21日，美國人查爾斯·林白駕機從紐約起飛，飛行5778公裏，曆時33小時39分，到達巴黎，創造了單人從美洲大陸不著陸飛越大西洋，直抵歐洲大陸的記錄。
1924年4月6日～9月28日，美國洛尼爾H.史密斯上尉和萊斯利P.阿諾爾德中尉駕駛的“芝加哥”號飛機與埃裏克H.納爾遜中尉和約翰·哈丁中尉駕駛的“新奧爾良”號飛機首次完成分段環球飛行，曆史175天，飛行時間371小時11分，飛行距離44340公裏。
1927年10月14日，迪厄多內·科斯泰和約瑟夫·勒布裏克斯從塞內加爾的聖路易斯起飛，經19小時50分，行程3420公裏，飛抵巴西的納塔爾，首次不著陸飛越南大西洋。
1931年10月3～4日，克萊德·潘伯恩和休·赫恩登架機從日本起飛，曆時41小時13分，飛行7184公裏，抵達美國華盛頓的韋納奇機場，他們首次成功地不著陸飛越太平洋。
1926年5月9日，理查德E.伯德和弗洛伊德·貝內特駕機首次成功地飛越北極。
1929年11月29日，伯德、伯恩特·巴爾肯、阿什利·麥金利和哈羅德·瓊首次飛越南極。
1929年1月1～7日，卡爾·斯帕茨、埃拉·埃克駕駛C—2型飛機，在C—1型飛機空中加油的支援下，創造了150小時40分15秒的續航時間世界紀錄。
在飛行速度方麵，1927年英國皇家空軍使最大飛行速度達452公裏/小時，1929年提高到529.公裏/小時，1931年達到547公裏/小時；1935年9月，美國陸軍航空隊將最大速度進一步提高到566公裏/小時。1939年，德國空軍特製創紀錄飛機Me—209V1（不能實戰）創造了二戰前的最高速度紀
鷹擊長空
任何一種兵器，在它正式與公眾見麵前，都有很長一段隱秘而坎坷的研製、生產時期。說它隱秘，因為人們很難看清它的最終麵目；說它坎坷，因為“一帆風順”幾乎沒緣。飛機的一生，也充滿了隱秘而坎坷的色彩。
當年萊特兄弟的“飛機”是在一台半舊的機床上用手敲打出來的。今天的飛機，可幸運多了。它在“預行研究”的母腹裏初定胚胎；又借縮比模型在風洞裏確定外形；依靠各種試驗檢驗它的四肢五髒、強度和壽命；電子計算機為它選定最佳“紅妝”。飛機的各個部件分在許多專業的工廠生產，最後在一家大工廠進行總裝，成品飛機還要經過試飛才能正式飛行。通過一係列的“孵化”，當飛機從“機窩”裏起飛時，他已是充滿青春活力的健壯雄鷹了。
一架新飛機從孕育到誕生要經曆研究、設計、試驗和試製、生產、改進發展等很多階段，每個階段都有大量工作要做。
航空研究，便是飛機經曆的第一個階段。
航空研究分為基礎研究、應用研究和預先研究等幾類。基礎研究是探索與航空有關的自然規律、擴大人類知識的活動，如超臨界流動現象的發現。基礎研究的成果多以學術論文形式發表，不針對具體產品，而有普遍意義。應用研究指探索基礎研究成果用於發展航空技術的可能性，往往可以產生新的設計概念和設計方法，產生新技術、新材料和新工藝。例如，應用超臨界流動的理論研究超臨界翼型。應用研究的成果多以經過實驗的研究報告形式發表，或者提出原理驗證樣機或樣件。預行研究的主要任務是驗證應用研究成果用於產品研製的技術可行性，為產品研製預先做好技術儲備，從而可以減小新產品研製的技術風險，大大縮短研製周期。例如，根據超臨界翼型研製出超臨界機翼並裝到現有的飛機上進行實用化研究。
開展各種研究工作，特別是預先研究，需要較多的經費和各種試驗設備，還需要一定的試製力量。
世界上有很多知名的航空科研機構，如美國的國家航空航天局（其前身是1915年成立的國家航空谘詢委員會）、前蘇聯的中央流體動力研究院、英國的皇家航空研究院、法國的航空航天研究院和中國航空研究院，它們都為各自國家以至全世界航空技術的發展做出了重要貢獻。
1915年3月，美國國會通過一項法案，決定建立航空谘詢委員會，1958年改組為國家航空航天局（NASA），對促進美國航空技術及後來航天技術的發展、確立美國在世界航空航天領域的領先地位發揮了不可估量的作用。兩次大戰之間，NASA開展的科學研究為美國在二次大戰中擁有先進的航空裝備奠定了基礎，戰時使用的大部分飛機是戰前或戰爭初期設計的。1943年美國海軍部長諾克斯說：“完全是由於NASA所奠定的基礎，海軍才可能擁有‘海盜’、‘野貓’、‘惡婦’這樣一大批著名飛機，它們都應用了NASA研究出來的翼型、冷卻方法、高升力裝置，使海軍在對付日本海上擴張中取得巨大勝利。”戰後，NASA為了推進航空技術的發展，探索和解決技術發展中的關鍵問題而研製了許多種研究機，通稱X係列飛機，對解決超音速飛行（X—1）、鈦合金應用（X—3）、後掠翼（X—4）、變後掠翼（X—5）、垂直起落（X—13，X—14）、高超音速飛行（X—15）、前掠翼（X—29）、空天飛機（X—30）、過失速飛行（X—31）等發揮了重要作用。近年來，NASA工作重點雖然已經轉移到航天技術方麵，但發展航空技術仍是它職責的一部分，在諸如超音速飛行、變後掠翼、節能發動機、垂直起落飛機、附麵層控製、減輕陣風影響、避免渦流、防止飛機結冰、改進通用航空技術等方麵開展大量的工作，走在世界航空界的前列，使人類飛行的願望越來越成為普遍、安全、經濟的日常生活的一部分。
新中國的航空工業從修理飛機起步，後來通過產品仿製，熟悉工藝過程，處理各種生產技術問題，掌握製造技術和檢驗、計量技術，根據產品性能檢測的需要，相繼建立理化試驗室、靜力試驗室、試車和其他試驗設施。經過45年的努力，在自行研製幾代飛機的過程中，逐步建立了初具規模、專業門類基本齊全的航空科技體係，在空氣動力學、飛機結構強度、飛行研究、發動機技術研究、主動控製技術、武器火力控製、電子綜合技術、材料和製造工藝等領域做了大量工作，取得可喜的成果。
設計是完成用於飛機製造和使用所需的全部圖紙和技術文件的過程。隨著計算機的廣泛應用，有可能出現完全不依賴圖紙傳遞信息的新型設計程序。
設計飛機首先要根據飛機的具體用途，對性能指標和技術要求進行可行性論證。軍用飛機的性能指標和技術要求一般由軍方提出，民用飛機的性能指標和技術要求則主要根據市場的需求來確定。軍用飛機的指標和要求主要有任務和作戰對象、速度、航程、武器配置、典型作戰剖麵、機動能力、最大過載等；民用飛機的設計指標和技術要求包括用途、裝載量、乘客數量、航程、速度、經濟性、壽命等。
飛機的設計過程大致包括方案設計、打樣設計和工作設計三個步驟。
方案設計是製定飛機總體方案，給出飛機的三麵圖和總體布置草圖。主要工作內容包括：選定飛機的型式及其主要參數和幾何尺寸，選定發動機及其他設備，選定飛機各主要部件的大致構造型式，選定主要係統的型式，進行飛機的初步飛行性能估算和穩定性、操縱性估算，進行各主要部件的強度估算。在方案設計過程中，要進行大量的風洞吹風試驗，最後才能把飛機的總體布局確定下來。
打樣設計的任務是在全麵開展工作設計之前深入地檢查總體設計中存在的問題，力爭把問題解決在地麵上。在這個階段，要製造和真飛機尺寸相同的木質樣機。
工作設計又叫詳細設計，主要任務是根據確定的方案和打樣設計的結果，完成零件製造和部件、係統、全機裝配的工作圖紙和生產驗收的技術文件。根據工作設計的成果，可以開始原型機試製。
在上述三個設計階段中，往往穿插進行大量的試驗。
70年代以來，在航空工業部門廣泛應用計算機輔助設計技術，即把計算機的快速運算、嚴格的邏輯判斷和準確可靠的數據處理功能與設計人員的創造性思維能力結合起來，變傳統的以經驗為主的實驗設計為計算機分析為主的優化設計。在計算機輔助設計中，首先由設計人員提出設計方案的設想，井將設計參數和圖形等初始信息輸入計算機。計算機接給定的程序進行分析計算，通過顯示裝置給出結果。若設計人員對結果不滿意，可以用光筆在顯示屏上進行修改，直到滿意為止。最後，設計結果由計算機控製的各種設備製成圖紙和控製帶。應用計算機輔助設計，可以顯著縮短設計周期，提高設計質量和降低成本。
波音777是號稱第一種“無紙設計”的飛機，據說一次把幾萬張“圖紙”、3.5萬億位的數據輸入到大約1700台計算機工作站，這些工作站再與8台大型IBM計算機主機聯網，通過彩色三維技術進行全數碼設計。這種方法贏得了時間，爭取了速度，提高了飛機的精度。
1952年5月2日，一個晴朗的下午，蜂擁的人群聚集在倫敦機場，興奮地目睹了世界上第一架噴氣式客機——英國的“慧星”號客機的首航。飛機速度800公裏/小時，從倫敦飛到羅馬隻用了兩個半小時，一個旅客可以在倫敦用早餐，到羅馬吃午飯，日落前又可以舒舒服服地回到倫敦家中，一天當中兩度橫越大西洋，這在當時簡直是個不可思議的奇跡。於是“慧星”號的訂座排滿了幾個月，許多民航公司爭購這種奇跡飛機。一時間，“慧星”熱遍全球，光照歐、亞、非。可是好景不長，在“慧星”號飛行一段時間後，不幸的災難接二連三地降臨。1954年1月10日，一架僅飛3000小時的“慧星”號滿載旅客從遠東飛往倫敦，突然一聲巨響，飛機莫名其妙被炸得粉碎，殘骸落入意大利厄爾巴島。4月8日，又一架“慧星”號從羅馬機場起飛，在地中海上空又解體墜毀，機上旅客和機組人員21人全部死亡。後來英國政府派艦隊到海裏打撈飛機殘骸進行研究，終於發現飛機爆炸的元凶是金屬“疲勞”。
由於前車之鑒，新生產出來的“慧星”號客機經受了極其嚴格的材料應力試驗，檢驗官們讓它接受了相當於飛行80年的試驗，才終於同意它重飛藍天。
重溫“慧星”號的曆史，足見各種試驗對於飛機的極端重要性。
試驗是把樣品置於實際使用狀態或接近實際使用狀態下，觀察其變化和結果以鑒定其性能是否滿足要求而進行的技術實踐活動。在航空產品研製過程中，需要對新設計的整機、部件、分係統等進行大量的綜合性試驗，如飛行試驗、全機靜力試驗、全機疲勞試驗、發動機高空模擬試驗、導航和操作係統模擬試驗等。通過試驗可以比較逼真地檢驗產品是否達到預期的設計要求。
風洞試驗是飛機外形設計不可缺少的手段。把飛機實物或縮比模型放在產生人工氣流的管道裝置裏，能觀測流體與物體之間的相互作用。風洞在空氣動力學研究和飛行器研製中起著十分重要的作用。飛機、導彈、衛星、運載火箭等飛行器，從預先研究到外形選擇，從設計定型到性能校核，其間所涉及的空氣動力試驗均可在風洞中完成。風洞有開路式和回流式，按氣流速度分為低速、亞音速、跨音速、超音速和高超音速風洞。全世界的風洞總數達千餘座，最大的低速風洞是美國國家航空航天局艾姆斯研究中心的風洞，試驗段尺寸為24.4米×36.6米，足以試驗一架完整的真飛機。
為了迅速發展我國航空航天技術，在周恩來總理、聶榮臻元帥等老一輩革命家親自指導關懷下，我國在四川綿陽相繼建成許多座高速風洞、低速風洞、激波管風洞、熱結構風洞，電弧風洞等，成為中國第一、亞洲最大、世界屈指可數的風洞群。
為檢驗新飛機是否達到結構設計標準，要對全機及其部件進行一係列結構試驗，也稱強度試驗，驗證飛機結構或部件，在載荷和環境條件下的狀態和耐受能力。按試驗內容的不同，又分為靜力試驗、動力試驗、疲勞試驗和熱強度試驗等。在航空發展初期，人們對飛機結構最關心的是承載能力，結構試驗以靜力試驗為主，隻進行少量的動力試驗，如發動機架振動試驗和起落架落震試驗。從二次大戰後，為了解決顫振問題，動力試驗受到重視。前麵提到的50年代英國“慧星”號噴氣式客機因疲勞問題連續幾次失事後，疲勞試驗開始占有重要位置。在最終驗證試驗中，一般需要用兩架飛機分別進行全機靜力破壞和全機疲勞試驗，雖然試驗費用浩大，但對大型飛機幾乎仍進行破壞試驗。試驗時的載荷條件需要用多點協調加載係統，需要龐大的試驗室和複雜的試驗設備。先進的測試設備多用電子計算機進行數據采集和處理。
飛行試驗是把未來在新飛機上使用的設備或係統在經過改裝的飛機上試飛，取得在真實的飛行環境下工作的數據，作為判定設計質量和進一步改進設計的依據。為節省經費，還要用裝有專門記錄儀器和遙探、遙測裝置的模型飛機進行各種試飛，模型飛機可以從飛機、氣球或高建築物上投放，也可用火箭動力發射或從地麵起飛。
推進係統地麵台架試驗和高空模擬試驗，前者是在地麵台架上對發動機的性能、結構強度、環境適應性、循環壽命等一係列內容進行的試驗；後者是在地麵高空模擬試驗艙（簡稱高空台）中對推進係統進行模擬各種飛行狀態（飛機高度、速度、飛行姿態……）下的穩態和瞬態試驗，目的是鑒定推進係統在整個飛行包線內的性能、穩定性和工作可靠性，確定整個推進係統的發展潛力；分析和研究推進係統的使用故障。
1995年11月，我國在四川江油中國燃氣輪機研究所建成一座航空發動機高空模擬試車台，經國家一次驗收合格，正式投入運行。該試驗台是一項投資大、技術複雜的係統工程，它的建成結束了我國沒有大型連續氣源高空台的曆史，使我國成為世界上繼美、俄、英、法等國之後擁有這種大型試驗設備的第5個國家，為我國獨立自主研製航空發動機打下了至關重要的基礎。
環境試驗是檢查飛機、發動機和各種附件、設備在各種使用條件下的工作性能，包括在寒冷和炎熱地帶、高原地區、海上空域的試飛，發動機在低溫和高溫下的起動試驗，結冰、防冰和雷擊試驗，腐蝕敏感性試驗，外物吞咽試驗，電子設備的抗幹擾能力試驗等。例如歐洲空中客車工業公司生產的A310飛機為取得俄羅斯適航當局頒發的適航證，要進行補充冷凍試驗，辦法是飛機在西件利亞地區——54℃溫度下，停放16小時冷透後，飛行一次，連續做三次。
彈射救生試驗是檢驗彈射救生裝置的性能和研究彈射救生時人體生理問題的試驗，包括地麵彈射試驗、空中彈射試驗、座艙蓋拋蓋試驗等。地麵彈射試驗可以在火箭滑車和地麵彈射試驗台上進行，空中彈射試驗則在彈射試驗飛機上進行。一般用假人或動物彈射，必要時也由真人進行彈射試驗。
俄羅斯K—50“噱頭”武裝直升機上先進的彈射救生係統曆經七年的研製、試驗才獲得成功。當直升機無法挽救時，飛行員立即啟動旋翼槳葉葉根處的爆炸螺栓，6片槳葉頓時脫離槳轂飛散，緊接著座艙蓋脫開了飛機座艙，飛行員連同座椅一起彈出座艙。美國的許多戰鬥機上使用了美國道格拉斯飛機公司生產的彈射座椅，從1979年開始使用到1992年9月，已挽救了200多名飛行員的生命。
研製彈射座椅的試驗中，有一項是地麵有速度彈射試驗，這種試驗一般要在火箭橇滑軌上進行。1993年6月，我國在襄北平原建成國內第一條、也是亞洲唯一的火箭橇滑軌，結束了我國22年來一直借用普通鐵路支線做高速地麵模擬試驗的曆史。該火箭橇滑軌是兩條類似於直線鐵路的平行雙軌，由重型鋼軌焊接而成，全長3132米，精度達±0.2毫米，最大速度可達413米/秒，與滑橇、測試設備共同構成火箭滑橇試驗係統，是研製彈射救生係統必不可少的設備。
天線試驗是在微波暗室（也叫微波無反射室）裏測試天線或飛行器（飛機、導彈、衛星等）的天線方向圖、雷達罩性能、雷達目標散射截麵及無線電係統的性能。微波暗室用錐形微波吸收材料鋪設室內各壁麵，吸引人射到壁上的電磁波能量，以便達到在室內某個空間建立一個接近自由空間狀態的無反射區（靜區），減少測試場地各種障礙物的反射及外界電磁幹擾信號對天線的影響，提高測量精度。
詳細設計完成之後便可製造第一批試驗用的飛機，叫原型機。原型機的數量根據采用新技術多少、費用、進度等多種因素確定，至少3～4架，多時達一二十架，其中1～2架用於全機靜力和疲勞試驗，其餘用於試飛。
試飛分若幹類型。在製造廠裏進行的是調整試飛，由工廠自己的試飛員試飛，經過試飛暴露問題，並通過不斷修改設計，使其達到設計要求，為鑒定試飛作準備。新型發動機、機載設備，一般先在專門的試驗機上進行調整試飛，待其達到一定要求後，再將其和新飛機匹配試飛。
工廠的調整試飛結束後，由國家飛行試驗中心組織鑒定試飛，以確定其是否達到預定的戰術技術指標和使用要求。鑒定試飛合格的飛機再交給使用這種飛機的部隊組織使用試飛。目前有的國家正在對原來的試飛程序進行改革，逐步將調整試飛、鑒定試飛和使用試飛的某些內容結合在一起，軍方及早介入製造廠商的試飛工作，達到減少重複、縮短周期、節約經費的目的。
對民用航空器，為確保使用安全，各國適航當局如美國聯邦航空局、英國民用航空局，前蘇聯民用航空飛行安全國家委員會等，對航空器的設計、生產、使用、維護等各個環節都製定了適航標準。新飛機為取得型號合格證，需要按適航條件的要求組織和完成適航飛行計劃。以歐洲空中客車工業公司研製的A340大型客機為例，為了取得由18個國家聯合組成的歐洲聯合適航當局的認可，自第一架A340於1991年10月25日首次飛行到1992年12月取證止，6架飛機在14個月時間裏飛行700多架次、累計2300多小時，進行了各種試驗，包括最後用2架飛機進行了途經35個城市、累計260小時的遠程航線驗證飛行。
1982年在英國和阿根廷之間為爭奪馬爾維納斯群島而發生的戰爭中，英國出動強大的特遣艦隊，剝奪了阿根廷海軍的海上自由。這時，阿根廷空軍和海軍航空兵的250架飛機，包括500架“超軍旗”艦載飛機發揮了重要的作用。“超軍旗”作戰5次，2次大獲戰果。5月4日11時，馬島海域上空出現了阿“超軍旗”式噴氣戰鬥機的身影，阿機飛得出人意料的低——離海平麵隻有10米，躲進了英軍艦載雷達的盲區。大約10分鍾後，飛機突然急速躍升至150米，迅速測定了英導彈驅逐艦“謝菲爾德”號，距離38公裏，阿機“超軍旗”式噴氣戰鬥機翼下紅光一閃，一枚AM—39“飛魚”導彈餓虎撲羊般的地殺向英艦。刹那間，英艦心髒區內電閃雷鳴，主機艙被擊中，燃料艙冒火，艦上廚房裏的幾個大油桶也相繼爆炸，四五小時後，艦長隻好命令棄艦。6天後，英軍顯赫一時的價值2億美元的“謝菲爾德”號葬身南大西洋，咆哮的海水吞沒了艦艇也吞沒了78名艦上官兵。5月25日，“超軍旗”再次使用“飛魚”導彈，擊沉英國大型運兵船“大西洋運輸者”號，使十幾架直升機隨艦沉入海中，再次重創英軍。
艦載飛機是以航空母艦或其他特殊艦隻為降落基地的飛機。飛機問世不久，1910年11月14日，美國海軍尤金·伊利上尉駕駛一架寇蒂斯式雙翼機從“伯明翰”號輕巡洋艦上起飛成功，兩個月後他又成功地在“賓夕法尼亞”號巡洋艦甲板上降落成功，開創了飛機艦的曆史，證明飛機也能在海上使用。第一次世界大戰中，一些國家的海軍裝備了飛機，大多用於海上偵察、巡邏，直接消滅敵方海軍力量的戰果還不多。第二次世界大戰中海軍航空兵得到極大的發展，在1941年的塔蘭托海戰、珍珠港海戰，1942年的珊瑚海海戰和中途島海戰中，艦載飛機發揮了十分重要的作用。
戰後，艦載飛機進一步發展，形成現代海軍不可缺少的裝備。艦載飛機根據任務的不同，有以打擊空中目標為主要任務的艦載戰鬥機，以打擊水麵艦隻和地麵目標為主要任務的艦載攻擊機，以搜索、攻擊敵方潛艇為主要任務的艦載反潛機，此外還有與上述機種協同作戰、執行勤務保障任務的預警機、偵察機、加油機、電子幹擾機、運輸機、救護機等多種艦載飛機。飛機的優點是速度快、機動性好、攻擊力強，但載油、載彈量少，航程短，單機一次攻擊能力有限；而航空母艦的優點是續航能力大，能載上百架飛機和上萬噸燃料和彈藥，缺點是速度慢，機動性不好。艦載飛機與航空母艦相結合，兩者可以充分發揮各自的長處，彌補相互的短處，有機地發揮整體作戰優勢。
航空母艦的數量在二戰期間猛增，從戰爭開始時不足20艘增加到戰爭結束時的200多艘，僅美國就有110多艘。近年來美國航空母艦數量有所下降，但質量上升。目前世界上最大的航空母艦是美國“尼米茲”級核動力航母，滿載排水量91400噸，長332.9米，寬76.8米，艦體吃水11.3米。艦上能搭載90～100架飛機。美國“羅斯福”號航母上的飛機聯隊是這樣配置的：
2個戰鬥機中隊——20架F—14A“雄貓”戰鬥機
2個戰鬥攻擊機中隊——20架F/A—18“大黃蜂”戰鬥/攻擊機
2個重型攻擊機中隊——20架A—6E“入侵者”攻擊機
1個預警中隊——5架E—2C“鷹眼”預警機
1個電子戰中隊——5架EA—6B“徘徊者”電子機
1個空中反潛中隊——10架S—3A“北歐海盜”反潛機
1個直升機反潛中隊——6架SH—3H“海王”直升機
共10個艦載機中隊，86架飛機。這是90年代美國艦載機聯隊的主要樣式，可以使航母具有搜索、警戒和打擊能力，並可為攻擊機和航母本身提供戰鬥掩護。
前蘇聯裝備航母較晚，60年代隻有“莫斯科”級直升機母艦；70年代出現“基輔”級中型航母，包括“基輔”“巴庫”“明斯克”等4艘；80年代才有了第一艘“庫茲涅佐夫海軍上將”號重型航母，配備蘇—27等艦載飛機，部署在地中海。
截至1992年，裝備航母的國家除美國（16艘）、獨聯體國家（7艘）外，還有法國（4）、英國（3）、意大利（2）、西班牙（1）、巴西（1）、阿根廷（1）、印度（2），總共37艘。
由於在航空母艦上使用，艦載飛機有一些不同於岸基飛機的特點，如起飛時借助彈射器隻需滑跑幾十米就能飛離甲板；著陸時與放下起落架一起放下著陸鉤，鉤住橫置於甲板上的攔阻索，縮短滑跑距離；飛機的著陸速度低，低速操縱性較好，以適應艦上降落的需要；停放時機翼可以折疊，以少占甲板上的空間；在海麵環境下使用，機體、發動機和機載設備的耐鹽霧、耐腐蝕性能好。
“兵馬未動，糧草先行”，這是古今中外的作戰原則之一。現代戰爭中，為了人員和裝備的快速機動，被稱為“空中力士”的軍用運輸機不可或缺。
軍用運輸機是用於空運兵員、武器裝備，並能空投傘兵和大型軍事裝備的飛機。二次大戰中各國開始大量使用運輸機。當時的軍用運輸機多由民用機改型而成，如美國道格拉斯公司1936年試飛的DC—3，戰時在陸軍航空兵服役，代號為C—47。道格拉斯公司在10年期間，生產了10600架，荷蘭、日本和前蘇聯還仿製了一大批，是當時最成功的運輸機。60年後的今天，世界各地還有1000多架DC—3在使用中。
“柏林空運”是航空史上軍用運輸發揮重要作用的一個例子。二次大戰結束後，東西方進入“冷戰”狀態。1948年6月24日，前蘇聯封鎖了柏林與西德之間的全部水陸交通。6月26日，美英組織向西柏林空運物資，包括日常生活必需的食品和煤。空中封鎖到1949年5月解除，而“柏林空運”直到1949年9月30日美國飛完最後一架次才結束，號稱航空史上規模最大的軍事空運行動。15個月空運期間使用的主要飛機有：C—47，C一54，“哈利法克斯”等，總共出動277569架次，共運送230萬噸物資。1949年4月16日是空運最繁忙的一天，共出動1398架次，運送12940噸物資。
作為運輸機的共同特點是：貨艙容積盡量大，以便承載貨物；貨艙地板上有滾棒係統，頂部有吊車等設備，便於裝禦貨物；艙門開口大，有的機頭、兩側、尾部都有艙門，裝禦貨物快捷簡便；多采用上單翼布局；采用多輪式起落架和低壓輪胎，能在簡易機場使用。
軍用運輸機分為戰略和戰術運輸機兩類。戰略運輸機的任務是遠距離運輸大量兵員和重型武器裝備，特點是尺寸大、航程遠、載重能力強。美國的C—5運輸機裝4台渦輪風扇發動機，最大飛行速度890～910公裏/小時，最大有效載荷120噸，最大載荷航程5500公裏，可運載48噸主戰坦克兩輛，或載重汽車16輛，或搭載全副武裝的士兵350人。前蘇聯的安—124載重量150噸，最大載重航程4500公裏，軍民兩用。80年代末，前蘇聯還在安—124的基礎上研製成世界上最大的安—225運輸機，裝6台渦輪風扇發動機，最大起飛重量600噸，最大有效載荷250噸。
戰術運輸機的主要任務是在前線地區從事中距離的軍事調動、後勤補給、空降傘兵、空投軍用物資和疏散傷病員等。特點是載重小，有短距起落能力，能在小型機場或簡易場地起落。這類飛機最著名的是美國洛克希德公司C—130“大力士”。自1956年12月正式服役以來，已交付2000多架，目前仍在繼續生產。
運八是我國生產的最大的多用途中型運輸機，與C—130同屬一個級別，自投產以來共交付50多架，其中出口10餘架。在運八的基礎上，陝西飛機製造公司先後研製出多種不同型別，如海上巡邏機、直升機載機、出口機、運羊機、無人機母機、航測機、全氣密艙飛機、郵政機等，可用於執行多種任務。
在現代戰爭史上體現軍事空運巨大作用的莫過於1991年的海灣戰爭。在這次戰爭中，美國動用包括C—5，C—141和C—130在內的300架軍用運輸機，還有自1952年組建民航後備隊以來首次租用數十家民航公司的181架客機，截至1991年5月2日，完成空運12700架次，把44萬人和44萬噸貨物空運到前線。“柏林空運”15個月空運總周轉量11.22億噸公裏，而海灣戰爭僅在布防的頭兩個月，空運飛機累計飛行14.5萬小時，完成空運周轉量20億噸公裏，接近“柏林空運”的兩倍。
教練機是專門為培養飛行員而研製或改裝的。訓練其他空勤人員一般不用專用教練機，而在相應的轟炸機、運輸機上進行。
根據訓練體製，教練機通常分為初級、中級和高級三種，有時也稱為篩選和初級教練機、基本訓練教練機和高級訓練教練機。
初級教練機用於訓練學員掌握初級飛行技術，檢驗是學員適應飛行的能力，其構造簡單，起飛著陸速度小，易於操縱，安全經濟。
中、高級教練機用於訓練學員掌握噴氣飛機飛行技術，進行高級特技飛行、儀表飛行和基本戰術飛行的飛行訓練。這種教練機多為高亞音速飛機，具有完善的儀表航行設備和武器係統，能在複雜氣象條件下進行戰鬥訓練和武器使用訓練，飛機上還有較多的武器掛點，可以兼作攻擊機。各國使用較多的中、高級教練機有美國的T—37，T—38，T—45；捷克的L—29，L—39；德法合作研製的“阿爾發噴氣”；意大利的MB326，MB339；巴西的EMB312“巨嘴鳥”；英國的“鷹”等。
我國空軍飛行員訓練采用三級體製，即在飛行學院用初教—6教練機和殲教—5教練機完成篩選和基礎訓練，然後在訓練基地用“殲教—6”完成高級訓練。中國航空技術進出口總公司、南昌飛行製造公司和巴基斯坦聯合研製的K—8噴氣基礎教練機采用國內外先進技術和裝備，裝美國加雷特公司渦扇發動機和馬丁·貝克公司零高度、零速度彈射座椅，在訓練效能、使用安全性、飛行性能和可支援性等方麵都比原有的基礎教練機大大改進。1992年以來，多次到新加坡亞洲航展參加飛行表演和促銷活動，受到不少國家的關注。
為適應教練需要，所有教練機的座艙都安裝兩個座椅和兩套聯動的飛機、發動機操縱機構，分別供學員和教員使用。座椅排列方式有前後串列、左右並排和前後交錯三種。教練機今後發展的趨勢是：在保證良好訓練效果的前提下，進一步提高經濟效益，少投入多產出；減少訓練全過程使用的機種，向初、中級教練機或中、高級教練兼用發展；為降低油耗，渦輪螺槳式教練機逐步取代渦輪噴氣教練機；繼續發展多用途教練機，兼作攻擊機用。
近代曆史上，凡是重大國際事件幾乎都有被稱為“空中間諜”的偵察機活動的身影。例如，60年代東西方“冷戰”高潮中，美國從1956年7月開始派U—2偵察機去前蘇聯進行間諜活動。1960年5月1日，美國飛行員加裏·鮑爾斯駕駛一架U—2機從巴基斯坦白沙瓦機場起飛，穿越前蘇聯國境進行偵察飛行，在斯維爾德洛夫斯克上空被防空導彈擊落，飛行員鮑爾斯跳傘後被活捉。事發後，5月5日，前蘇聯當時的政府首腦赫魯曉夫在最高蘇維埃會議上向代表宣布，一架入侵領空的美國飛機被擊落，但他故意不提飛行員被活捉的事。美國政府得知U—2被擊落後，就宣布一架氣象觀察機在駕駛員報告供氧設備發生故障後，在土耳其上空失蹤。還說，駕駛員可能越過蘇聯邊境。接著，赫魯曉夫又當眾宣布“爆炸性新聞”。他說，美國U—2飛機的飛行員已被俘，而且供認是奉命按既定航線在蘇聯領空進行間諜飛行的。美國政府在人證、物證俱在的情況下，被迫承認撒謊，大出洋相。
偵察機是專門用於從空中獲取情況的飛機。本世紀初飛機問世不久的軍事領域的第一個應用便是駕駛飛機從空中目視對方的兵力部署和運動情況，由此得到“空中間諜”的綽號。後來，隨著技術的發展，在偵察機上裝備了航攝儀、圖像雷達、紅外線和電子偵察等設備。飛機本身的性能也不斷改進，使偵察能力日臻完善，成為現代戰爭中的主要偵察手段之一。
偵察機不光為“熱戰”服務，在“冷戰”時期也有用武之地。按執行任務的不同，偵察機可分為戰略和戰術兩類。前者的特點是航程遠，具有高空高速飛行能力，裝有性能完善的偵察設備，能深入敵後方地域對重要目標實施戰略偵察；後者多由戰鬥機改裝而成，加裝偵察設備，用以獲取戰役戰術情報。
現代著名的偵察機中，例如前麵提到的U—2，實用升限20000米，巡航速度750～800公裏/小時，續航時間長達8小時左右，主要用於在前蘇聯及華約集團國家上空搜集情報。1960年5月U—2被擊落後，停止在前蘇聯上空使用，一部分改成WU—2氣象偵察機，一部分給台灣用於對我國大陸進行高空間諜活動。從1962年9月到1967年9月，先後有5架U—2被我地空導彈部隊擊落。
U—2失利後，美國又研製了三倍音速的SR—71高空高速偵察機。該機采用無尾帶邊條三角翼、翼身融合體、雙垂尾、機翼發動機短艙布局，機體重量的93％是鈦合金，還采用了很多隱身技術，使雷達波向不同方向散射，減少輻射源或減弱向雷達方向的回波，機體表麵采用新型材料以減弱對雷達波的反射。SR—71實用升限25000米左右，偵察設備包括可垂直和傾斜拍照的航空照相機、高分辨率的圖像雷達、側視雷達和紅外設備等。照相設備1小時的拍攝範圍可達15萬平方公裏。
無人駕駛飛行是由遙探設備或機上自備程序控製裝置操縱的不載人飛行器，簡稱無人機。無人機多數是專門設計的，也有用人駕駛飛機或導彈改裝的。與有人機相比，無人機有一係列優點：
經濟性好。無人機結構簡單、體積小、重輕。與有人駕駛飛機和人造衛星相比，其生產成本和使用成本要低得多，使用無人機可使裝備購置費大幅度下降。
生存力強。小型無人機采用大量非金屬材料製造，機體外形尺寸小，發動機功率小，因此，紅外特征不明顯，雷達截麵積小，不易被敵方發現，有較強的突防能力。
機動性好、使用方便。無人機很適合於分散部署的部隊使用。其反應迅速、靈活性好、實時性強。
能長時間提供完整的電子信息。無人機能長時間持續地進行電子偵察，截獲和收集目標區完整的電子信息，進行大麵積可見光照像偵察、微光（紅外）攝影偵察或電視攝像偵察，承擔空中預警、通信中繼、邊境與海岸巡邏和電子幹擾、摧毀效果評估等任務。
無人機的起飛方式可分為地麵起飛和母機空中投放兩大類。地麵起飛有常規滑跑起飛、利用起飛車滑行起飛或裝在發射架上用助推火箭發射升空。
無人機的回收方式有：自動進場著陸、降落傘回收、攔阻網回收和空中回收等。
無人機的主要用途為：作為防空武器的靶標，模擬飛機、導彈的飛行性能，用於鑒定航空兵器的性能，供訓練用；進行空中偵察；作電子對抗機，用以幹擾對方的電子設備，減少自己作戰飛機的損失；作新技術研究機；在嚴重汙染空域進行空中大氣采樣和觀測研究；模擬空戰時操作訓練等。用無人駕駛飛機進行空中格鬥和戰術轟炸等任務也在討論之中。預計到下個世紀初，無人機尚不能取代有人機，但將與有人機相輔相成，形成一支互為依存的強大的戰鬥力量。未來的戰爭是否會演變成無人戰爭，現在對這個問題下個結論還為時過早，但是廣泛使用智能化武器是一個無可爭議的趨勢。
除了用於軍事目的外，無人機也廣泛用於民用領域，如大氣測量、氣象觀測、地球資源觀測、森林防火、人工降雨、新技術驗證等。
60年代以來國外使用較多的無人機有澳大利亞研製的“金迪維克”、美國的“火蜂”和以色列的“猛犬”等。“火蜂”Ⅰ是亞音速無人機，用於鑒定各種空對空和空對地武器係統，訓練戰鬥機飛行員和防空部隊，以及進行空中監視、照相偵察、電子戰、飛行試驗等。截至1983年1月，“火蜂”Ⅰ各型共生產6348架，是世界上生產數量最多的無人機，除供美軍使用外，還出口到北約成員國和其他國家。以色列“猛犬”無人機1982年6月在空襲貝卡穀地的敘利亞導彈陣地時表現突出，1984年被美國海軍選用。
根據海灣戰爭的經驗，美國已將無人機的發展目標和研製步驟進行了調整，並將無人機列入了美國國防部總計劃，以提高美軍的精確攻擊能力。目前正在研製的有近距、短程、中程和長航時四種類型的無人機，滿足各軍種的不同要求。
我國無人機研製已達到很高的水平，南京航空航天大學研製的“長空一號”無人機係列，包括低空靶機、高空機動靶機、核試驗取樣機、中高空靶機和超低空靶機，在空海軍基地、核試驗基地、南疆海空完成了多次核試驗取樣和數十次防空武器的打靶試驗。
電子對抗飛機是專門用於對敵方雷達、電子製導係統和無線電通信設備等實施電子偵察、電子幹擾或攻擊的飛機的總稱，包括電子偵察機、電子幹擾機、反雷達飛機等。這些飛機的任務都是使用電子措施使對方指揮、控製係統陷於癱瘓，因此被稱為“空中搗蛋專家”。電子對抗飛機通常用轟炸機、戰鬥轟炸機、攻擊機、運輸機、無人機或直升機改裝而成。
在1991年海灣戰爭中，以美國為首的多國部隊憑借科技優勢，動用了至少100架電子戰飛機，對敵方雷達進行“軟殺傷”（對伊拉克通信和雷達探測能力進行大功率壓製性電子幹擾，使伊拉克失去預警、指揮、導引能力）。接著用F—4G等防禦壓製飛機對敵方防空雷達和導彈陣地發射反雷達導彈，進行“硬殺傷”，保證隨後進行的空襲順利進行，使多國部隊以較小的損失完成轟炸任務。戰爭經驗表明，電子對抗飛機是整個作戰係統中的一個重要組成部分，在作戰的整個過程特別是最初階段有其特殊的作用。
電子偵察飛機通過對電磁信號的偵收、識別、定位、分析和記錄，以取得有關的情況。它與地麵電子偵察站、電子偵察船相比，具有偵察距離遠、機動性大等優點。50～60年代，美國的P—2V電子偵察飛機經常竄擾中國大陸上空，也曾多次被擊落。
電子幹擾飛機，主要用以對敵方防空體係內的對空情報雷達、地空導彈製導雷達、炮瞄雷達和無線電通信設備等實施電子幹擾，掩護航空兵突防。近年比較有代表性的電子幹擾飛機是美國海軍的EA—6B和美國空軍的EF—111A等。EA—6B有10部幹擾機分裝在5個吊艙裏，掛在機身和兩翼下。整個係統的輻射功率接近兆瓦級，是世界上功率最大的機載電子幹擾係統。為實施超音速飛行，EF—111A的10部幹擾機全部裝在炸彈艙裏，而沒有采用吊艙，可以實施離目標160公裏的遠距離支援幹擾，離目標48公裏的近距支援幹擾和隨機編隊/護航幹擾。
反雷達飛機在美國稱為“野鼬鼠”飛機，專門用於攻擊對方防空係統的製導雷達和炮瞄雷達，也可以攻擊對空情報雷達和其它大型地麵電子設備，機上裝有告警引導接收係統、反輻射導彈和其他精密製導武器。其基本工作程序是：接收係統收到信號後，識別出輻射源的類型，測出其位置，發射反輻射導彈或用其他武器進行攻擊。在美國，先後充當“野鼬鼠”的飛機有；F—4G、F—105G，正在研究用F—15和F—16完成“野鼬鼠”任務。
預警機是裝有遠程預警雷達、能用於監視和警報敵方飛機或導彈活動的飛機。新型預警機除監視、警報功能外，還把地麵指揮所的職能也搬上飛機，形成“空中預警和指揮係統”，也被稱作“藍天指揮官”。預警機多由大型運輸機改裝而成。
預警機的原理是將地麵雷達搬到空中，一來克服了地麵雷達對敵機利用雷達盲區低空入侵束手無策的局麵，二來也避免地麵雷達在交戰開始成為對方攻擊的首要目標。
預警機最明顯的特點是機身上有一個直徑很大的雷達天線罩，內裝預警雷達天線。除預警雷達外，預警機上還裝有大量其他設備，如通信導航裝置、敵我識別設備、數據處理和顯示裝置、機載計算機，機上還載有幾十名工作人員。執行任務時，預警機按規定航線長時間巡羅飛行，機載雷達同時工作，雷達操作員通過顯示屏監視警戒空域內的敵情，發現情況後，立即向指揮員報告，並將各種數據（如飛機的架數、類別、航向、方位、距離、高度等）轉發到地麵站和防空指揮部。機上計算機不斷對數據進行處理，以便對己方飛機進行指揮和引導。當一架預警機值勤飛行即將結束時，另一架預警機準時到達指定地點“接班”保證24小時總有預警機在預定空域內巡邏。
1991年海灣戰爭是一次以空襲為主要作戰方式的戰爭，多國部隊共出動飛機11萬多架次，平均每天2600多架次，最多的一天達3500架次。對如此大密度的飛行活動，多國部隊靠34架預警機，組織得十分嚴密，指揮得心應手，基本上沒有發生差錯，在為數不多的空戰中，多國部隊擊落伊拉克44架飛機，而自己沒有一架被對方擊落，這其中預警機功不可沒。例如1991年1月18日深夜，多國部隊4架F—15C護航一批攻擊機隊，通過巴格達東南方一個機場上空時，預警機向F—15C機長通報，有一架可疑的飛機正尾隨著他的機隊。接著又通報可疑飛機是伊拉克的“幻影”F—1戰鬥機，已爬升到20400米，機頭向西。F—15C根據情報找到目標，在距“幻影”機19公裏距離上用火控雷達鎖住目標，接著發射“麻雀”中距空對空導彈，擊中目標。
目前使用最多的預警機有美國的E—3“望樓”、E—2“鷹眼”和前蘇聯的伊爾—76改型。
E—3由波音公司波音707—320B改裝而成，裝S波段APY—1/2脈衝多普勒雷達，天線罩直線9.14米，以6轉每分鍾的速率旋轉，在方位方向作360度機械掃描。E—3巡航高度9100米，能監視360度方位、0～3萬米空域，對中高空目標和低空目標的探測距離分別為500～550公裏和300～400公裏，留空時間8小時，能同時顯示600個目標，指揮100架飛機作戰。
1982年敘以貝卡穀地空戰中，以色列空軍取得79∶1的戰果，主要是依靠E—2這個“藍天指揮官”。1982年6月9日那天，開戰之前，以軍首先在地中海的安全空域9000米高空部署兩架E—2C，居高臨下，監視著敘軍導彈發射和空軍基地。隻要敘軍飛機一起飛，就被E—2C雷達發現，依靠其電子設備及時把敘機機型、航速、航向、高度等航行數據連續不斷地傳送給以軍戰鬥機。E—2C預警機中三部由操縱員控製的顯示台的熒光屏上，顯示著100多架參戰飛機的飛行航跡數據，把雙方飛機清清楚楚地區別開來，向以軍及時提供“判定威脅”和15個最佳截擊建議方案，確定攻擊來襲目標的先後順序，使以色列飛機眼明手快，迅速占據有利位置，采取適當機動，從而能大量擊落敘利亞飛機。而敘利亞飛機由於沒有先進的預警機指揮，猶如瞎子同別人打架，隻能處於被動挨打的地位。以敘空戰79∶1的懸殊結果就是這樣來的。