บทความหลัก: ประวัติศาสตร์การเดินอากาศ

หลายเรื่องตั้งแต่สมัยโบราณจะเกี่ยวข้องกับการบิน, เช่นตำนานกรีกแห่งอิคารัสและเดดาลัส, และ Vimana ในมหากาพย์อินเดียโบราณ. ประมาณ 400 ก่อนคริสตกาลในกรีซ, Archytas ได้ชื่อว่าเป็นผู้ออกแบบและสร้างอุปกรณ์การบินขับเคลื่อนด้วยตัวเองของเทียมตัวแรก, เป็นรูปแบบของนกขับเคลื่อนด้วยไอพ่นที่น่าจะเป็นไอน้ำ, ได้รับการกล่าวขานว่าได้ทำการบินดัวยระยะทางประมาณ 200 เมตร (660 ฟุต)[6][7]. เครื่องนี้น่าจะถูกระงับไม่ให้มีการบินอีกต่อไป[8][9].

บางส่วนของความพยายามด้วยเครื่องร่อนที่ถูกบันทึกไว้ก่อนหน้านั้นไกลที่สุดคือจากความพยายามโดยกวีในศตวรรษที่ 9 ชื่อ อับบาส อิบัน Firnas และพระในศตวรรษที่ 11 ชื่อ Eilmer แห่ง Malmesbury; การทดลองทั้งสองได้ทำให้นักบินได้รับบาดเจ็บ[10]. Leonardo da Vinci ได้วิจัยการออกแบบปีกของนกและได้ออกแบบเครื่องบินพลังมนุษย์ในหนังสือCodex on the Flight of Birds (1502).

ในปี ค.ศ. 1799 เซอร์จอร์จ เคย์ลีกำหนดแนวคิดของเครื่องบินที่ทันสมัยว่า​​เป็นเครื่องยนต์ปีกคงที่ที่บินได้ด้วยระบบการยกตัว, การขับเคลื่อน, และการควบคุมแยกต่างหาก[11][12]. เคย์ลีได้สร้างและบินแบบจำลองของยานอากาศปีกคงที่ตอนต้นปึ 1803, และเขาได้สร้างเครื่องร่อนบรรทุกผู้โดยสารได้ประสบความสำเร็จใน 1853[13]. ในปี 1856 ชาวฝรั่งเศส ฌอง-มารี เลอ บริซทำการบินด้วยการขับเคลื่อนด้วยกำลังงานเป็นครั้งแรกโดยใช้เครื่องร่อนของเขาชื่อ "L'Albatros artificiel" ลากโดยม้าหนึ่งตัวบนชายหาด. [ต้องการอ้างอิง]. จากนั้น Alexander F. Mozhaisky ยังได้ทำการออกแบบด้วยนวัตกรรมบางอย่าง. ในปี 1883 ชาวอเมริกัน จอห์น เจ Montgomery ทำการบินด้วยเครื่องร่อนแบบควบคุม[ต้องการอ้างอิง]. นักบินอื่นๆที่ทำการบินที่คล้ายกันในช่วงเวลานั้นก็มี Otto Lilienthal, Percy Pilcher, และ Octave Chanute.

เซอร์ไฮแรม Maxim สร้างยานลำหนึ่งที่มีน้ำหนัก 3.5 ตัน, ที่มีความยาวปีก 110 ฟุต (34 เมตร) ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ไอน้ำขนาด 360 แรงม้า (270 กิโลวัตต์) สองเครื่องเพื่อขับสองใบพัด. ในปี 1894, เครื่องของเขาได้รับการทดสอบกับรางเหนือศีรษะเพื่อป้องกันไม่ให้มันพุ่งขึ้นฟ้า. การทดสอบแสดงให้เห็นว่ามันมีแรงยกมากพอที่จะใช้ในการทะยานขึ้น. ยานนี้ไม่สามารถควบคุมได้, ซึ่ง Maxim คาดว่าจะรู้ดีเพราะเขาได้ละทิ้งงานนี้ในที่สุด[14]

ในยุค 1890s Lawrence Hargrave ได้ดำเนินการวิจัยเกี่ยวกับโครงสร้างของปีกและพัฒนาว่าวรูปกล่องที่ยกน้ำหนักของคนคนหนึ่ง. การออกแบบว่าวรูปกล่องของเขาถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย. แม้ว่าเขายังได้พัฒนาเครื่องยนต์อากาศยานหมุนประเภทหนึ่ง, เขาก็ไม่ได้สร้างและบินอากาศยานปีกคงที่ขับเคลื่อนด้วยกำลัง[15].

ระหว่างปี 1867 ถึง 1896 ผู้บุกเบิกชาวเยอรมันเรื่องการบินของมนุษย์ Otto Lilienthal ได้พัฒนายานบินที่หนักกว่าอากาศ. เขาเป็นคนแรกที่ทำเป็นเอกสารและสำเนาด้านการบินด้วยเครื่องร่อนที่ประสพความสำเร็จได้อย่างดี.

ทฤษฎีการบินของเครื่องบิน

มีหลายทฤษฎีที่ใช้อธิบายการบินของเครื่องบิน (แต่จนถึงวันนี้ยังมีการโต้แย้งว่าคำอธิบายต่างๆ ยังไม่สมบูรณ์)

• ทฤษฎีการเคลื่อนที่ของอากาศ (กฎของแบร์นูลลี) ที่ว่า อากาศที่เคลื่อนที่เร็วกว่าจะมีแรงกดดันต่ำกว่า โดยออกแบบให้ปีกของเครื่องบินมีความโค้งทางด้านบนและเรียบแบนทางด้านล่าง อากาศที่เคลื่อนที่ผ่านใต้ปีกเครื่องบินจะมีความเร็วต่ำกว่าทางด้านบนของปีกเครื่องบิน ความดันใต้ปีกเครื่องบินจึงสูงกว่าความดันเหนือปีกเครื่องบิน ทำให้เกิดแรงยกขึ้น ทำให้เครื่องบินบินได้
• ทฤษฎีของนิวตันกับแรงยก ที่ว่าแรงยกที่ทำให้เครื่องบินบินได้เกิดจากปีกเคลื่อนที่ด้วยความเร็วทำ มุมปะทะ (อังกฤษ: angle of attack) ที่เหมาะสมกับอากาศ และแรงยกนี้เท่ากับโมเมนต์(moment) ที่เปลี่ยนไปของอากาศ ที่ถูกปีกของเครื่องบินบังคับให้ไหลลงข้างล่าง (พฤติกรรมที่อากาศถูกบังคับให้ไหลลงข้างล่างนี้เรียกว่า "การล้างลง" อังกฤษ: downwash)

เที่ยวบินที่ขับเคลื่อนด้วยกำลังในช่วงต้น

การบินของพี่น้องตระกูลไรท์ในปี 1903 เป็นที่ยอมรับโดย Fédération Aéronautique Internationale (FAI) เรื่องการตั้งค่าและตัวเก็บบันทึกข้อมูลมาตรฐานสำหรับการบินในอากาศ, ว่าเป็น "การบินขับเคลื่อนด้วยกำลังด้วยยานที่หนักกว่าอากาศอย่างต่อเนื่องและควบคุมได้เป็นครั้งแรก"[16]. เมื่อปี 1905, Wright Flyer III สามารถทำการบินที่อยู่ในการควบคุมได้อย่างเต็มที่และมั่นคงสำหรับช่วงเวลาที่ต่อเนื่อง. พี่น้องตระกูลไรท์ยกเครดิตให้กับ Otto Lilienthal ว่าเป็นแรงบันดาลใจที่สำคัญในการตัดสินใจของพวกเขาที่จะค้นหาวิธีทำการบินที่มีมนุษย์ควบคุม.

ในปี 1906, Alberto Santos Dumont ทำสิ่งที่อ้างว่าเป็นการบินด้วยเครื่องบินเป็นครั้งแรกที่ไม่มีใครช่วยเหลือโดยใช้เครื่องขว้างหินโบราณ(อังกฤษ: catapult)[17] และได้สร้างสถิติโลกครั้งแรกที่ได้รับการยอมรับโดย Aero-club de France โดยทำการบินระยะทาง 220 เมตร (720 ฟุต) ในเวลาน้อยกว่า 22 วินาที[18]. การบินครั้งนี้ก็ยังได้รับการรับรองโดย FAI อีกด้วย[19][20].

การออกแบบยานอากาศในตอนต้นที่ได้นำมารวมกันของรูปแบบหัวลากปีกชั้นเดียว(อังกฤษ: monoplane tractor configuration)ที่ทันสมัย​​คือการออกแบบของ Bleriot VIII ในปี 1908. มันมีพื้นผิวหางที่เคลื่อนที่ได้เพื่อควบคุมทั้งการหันเหและระยะห่าง, รูปแบบหนึ่งของการควบคุมการม้วนที่จัดโดยการบิดของปีกหรือโดยใช้ปีกเสริมและถูกควบคุมโดยนักบินที่มีจอยสติ๊กและแท่งหางเสือ. มันเป็นบรรพบุรุษที่สำคัญอันหนึ่งของเครื่อง Bleriot XI รุ่นต่อมาที่เป็นยานอากาศที่บินข้ามช่องแคบอังกฤษในช่วงฤดูร้อนปี 1909[21].

หลังจากที่ทำงานไปมากยานอากาศ Vlaicu nr. 1 ก็สร้างเสร็จในปี 1909, และได้รับการทดสอบการบินเมื่อวันที่ 17 มิถุนายน 1910. จากการบินครั้งแรก เครื่องบินไม่มีความจำเป็นในการเปลี่ยนแปลงใดๆ. เครื่องบินที่ถูกสร้างขึ้นจากอะลูมิเนียมชิ้นเดียวมีความยาว 10 เมตรซึ่งใช้รองรับเครื่องบินทั้งลำ, ทำให้มันง่ายมากที่จะบิน. เครื่องบินสิบเครื่องถูกสร้างขึ้นมาสำหรับกองทัพอากาศโรมาเนีย, ทำให้มันเป็นกองทัพอากาศลำดับที่สองที่เคยมีมาในโลก.

สงครามโลกครั้งที่หนึ่งถูกใช้เป็นสนามทดสอบสำหรับการใช้เครื่องบินเป็นอาวุธ. เครื่องบินได้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของพวกเขาที่เป็นนั่งร้านเพื่อการสังเกตเคลื่อนที่, จากนั้นมันได้รับการพิสูจน์ว่าตัวมันเองเป็นเครื่องจักรของสงครามที่มีความสามารถในการก่อให้เกิดการบาดเจ็บล้มตายให้กับศัตรู. ชัยชนะทางอากาศที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่เคยรู้จักกันที่มีการใช้เครื่องบินรบติดอาวุธปืนทำงานแบบซิงโครไนซ์ได้เกิดขึ้นในปี 1915, โดยเรืออากาศโทเยอรมัน Luftstreitkräfte Leutnant เคิร์ต Wintgens. เครื่องบินขับไล่เอซปรากฏตัวขึ้น; ที่ยิ่งใหญ่ที่สุด (โดยจำนวนของชัยชนะการต่อสู้ทางอากาศ) เป็นของ Manfred von Richthofen.

หลังจากสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง เทคโนโลยีอากาศยานยังคงพัฒนาต่อไป. Alcock and Brown บินข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกโดยไม่หยุดเป็นครั้งแรกในปี 1919. เที่ยวบินพาณิชย์นานาชาติครั้งแรกเกิดขึ้นระหว่างสหรัฐอเมริกาและแคนาดาในปี 1919[ต้องการอ้างอิง].

เครื่องบินมีการแสดงตนอยู่ในการต่อสู้ที่สำคัญทุกครั้งของสงครามโลกครั้งที่สอง. พวกมันเป็นองค์ประกอบสำคัญของกลยุทธ์การทหารในช่วงเวลานั้น, เช่น'การรบสายฟ้าแลบของเยอรมัน'หรือการรบด้วยเรือบรรทุกเครื่องบินระหว่างอเมริกาและญี่ปุ่นในสงครามมหาสมุทรแปซิฟิก.

การพัฒนาของเครื่องบินเจ็ท

เครื่องบินเจ็ทที่ทำงานได้เครื่องแรกคือ Heinkel He 178 ของเยอรมัน, ซึ่งได้รับการทดสอบในปี 1939. ในปี 1943, Messerschmitt Me 262, เครื่องบินรบเจ็ทที่ทำงานได้เครื่องแรกได้รับการบรรจุเพื่อให้บริการในกองทัพเยอรมัน. ในเดือนตุลาคมปี 1947, Bell X-1 เป็นเครื่องบินลำแรกที่บินได้เร็วกว่าเสียง[ต้องการอ้างอิง]

สายการบินเจ็ทสายแรก, de Havilland Comet ได้รับการแนะนำในปี 1952. Boeing 707, เป็นเครื่องเจ็ทเชิงพาณิชย์เตรื่องแรกที่ประสบความสำเร็จอย่างกว้างขวาง, ให้บริการเชิงพาณิชย์มานานกว่า 50 ปี, จากปี 1958 ถึง 2010. Boeing 747 เป็นเครื่องบินโดยสารที่ใหญ่ที่สุดในโลกตั้งแต่ปี 1970 จนกระทั่งมันถูกแซงหน้าโดย Airbus A380 ในปี 2005.