航空史

古代から、鳥のような翼や硬くなったマント、その他の装置を体に巻き付けて、塔から飛び降りるなどして飛行を試みた人々の話が伝わっている。ギリシャ神話のダイダロスとイカロスの伝説は、最も古い例の一つである。^{[ 8 ]}その他は、古代アジア^{[ 9 ]}やヨーロッパの中世に起源を持つ。この初期の時代には、揚力、安定性、制御の概念は十分に理解されておらず、ほとんどの試みは重傷または死亡に終わった。

アンダルシアの科学者アッバス・イブン・フィルナス（西暦810～887年）は、スペインのコルドバで、ハゲワシの羽で体を覆い、両腕に翼を取り付けて飛行を試みた。^{[ 10 ] [ 11 ]} 17世紀のアルジェリアの歴史家アフメド・モハメド・アル＝マッカリーは、コルドバのムハンマド1世の9世紀の宮廷詩人ムウミン・イブン・サイードの詩を引用し、フィルナスは尾がなかったために（鳥は尾を使って着陸する）怪我を負って着陸するまで、ある程度の距離を飛んだと述べている。^{[ 10 ] [ 12 ]} 12 世紀にマルムズベリーのウィリアムは、11 世紀のベネディクト会修道士マルムズベリーのエイルマーが手足に翼を取り付けて短距離を飛んだが、^{[ 10 ]}着地時に両足を骨折し、尾を作るのを忘れていたと記している。^{[ 12 ]}

その後数世紀にわたり、他にも多くの人が記録に残るジャンプを行った。1811年には、アルブレヒト・ベルブリンガーがオーニソプターを製作し、ウルムのドナウ川に飛び込んだ。^{[ 13 ]}

凧は、人間が作った最初の重航空機だった可能性がある。^{[ 3 ]}紀元前5世紀に中国で墨子（墨迪）と魯班（鞏舒班）によって発明された可能性がある。 ^{[ 14 ]}この発見を裏付ける証拠は、凧作りに一般的で理想的な材料が中国にあることである。これらの材料には、「帆材用の絹織物、飛行線用の細くて高張力の絹、骨組み用の弾力性のある竹」などがある。^{[ 1 ]}これらの材料が凧作りに最適だった理由は、主に材料自体の構造によるものである。竹は丈夫で中空の材料であり、鳥の中空の骨によく似ているため、重量が軽くなり、飛行が容易になる。凧の中には、飛行中に音楽的な音を出すために、糸や笛が取り付けられたものもあった。^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]}古代および中世の中国の文献では、凧は距離を測ったり、風を調べたり、人を持ち上げたり、信号を送ったり、通信やメッセージを送ったりするために使われていたと記述されています。^{[ 18 ]}後期のデザインでは、実在および神話上の飛行昆虫、鳥、その他の獣の絵がよく描かれていました。

凧は中国から世界中に広まった。アジアの他の地域に伝わった後、凧はさらに進化し、他の凧を切り落とすための研磨糸を備えた戦闘凧となった。最も有名な戦闘凧のデザインはインドと日本で生まれた^{[ 1 ]。}

垂直飛行のためのローターの使用は、紀元前400年頃から古代中国の玩具である竹製のコプターの形で存在していた。 ^{[ 21 ] [ 22 ]}同様の「moulinet à noix」（ナット付きローター）は西暦14世紀にヨーロッパに現れた。 ^{[ 23 ]}

古代から、中国人は熱い空気が上昇することを理解しており、その原理をスカイランタンと呼ばれる小型の熱気球に応用しました。スカイランタンは、紙製の風船の下または内側に小さなランプが置かれたものです。スカイランタンは伝統的に娯楽や祭りの際に飛ばされます。ジョセフ・ニーダムによると、このようなランタンは紀元前3世紀から中国で発見されています。軍事的な使用は、敵軍を威嚇するために使用したとされる将軍諸葛亮（西暦180～234年）に由来するとされています。 ^{[ 24 ]}

中国人も18世紀より数百年前から気球を使って「空中航行の問題を解決した」という証拠がある。^{[ 25 ]}

やがて、一部の研究者が合理的な航空機設計の基本原理を発見し、定義し始めた。その中でも最も有名なのはレオナルド・ダ・ヴィンチだが、彼の研究は1797年まで知られておらず、その後300年間の発展に影響を与えることはなかった。彼の設計は合理的ではあるが、科学的ではない。^{[ 26 ]}彼は特に飛行物体を推進するために必要な動力を過小評価しており、^{[ 27 ]}エンジン駆動のプロペラではなく、鳥の羽ばたきに基づいて設計を行った。^{[ 28 ]}

レオナルドは鳥やコウモリの飛行を研究し^{[ 27 ]} 、穴のない翼を持つコウモリの飛行が優れていると主張した^{[ 29 ]} 。彼はこれらを分析し、空気力学の多くの原理を予見した。彼は「物体が空気に対して示す抵抗は、空気が物体に及ぼす抵抗と同じである」ことを理解していた^{[ 30 ]。}アイザック・ニュートンは後に1687年にこれを運動の第三法則として定義した。

15世紀末から1505年まで^{[ 27 ]} 、レオナルドはオーニソプター、固定翼グライダー、ロータークラフト（おそらく風車のおもちゃに触発されたもの）、パラシュート（木製の骨組みのピラミッド型テントの形）、風速計など、飛行機械や機構に関する多くの設計について書き、スケッチした。^{[ 27 ]}初期の設計は人力で、オーニソプターやロータークラフトが含まれていたが、彼はこれが非実用的であることに気づき、後に制御された滑空飛行に転じ、バネで動く設計もいくつかスケッチした。^{[ 31 ]}

レオナルドは『飛行について』 （Sul volo ）というエッセイの中で、糊付けした麻布、革の継ぎ目、生の絹の紐で作った「鳥」と呼ばれる飛行機械について述べている。『アトランティコ手稿』（Codex Atlanticus）には、「明日の朝、1496年1月2日に、紐を作り、飛行を試みる」と書かれている。^{[ 28 ]}おそらく作り話ではあるが、よく語られる話によると、1505年にレオナルドか彼の弟子の一人がモンテ・チェチェリの頂上から飛行を試みたという。^{[ 27 ]}

フランチェスコ・ラナ・デ・テルツィは『プロドロモ・デッラルテ・マエストラ』 （1670年）の中で、真空の原理を応用すれば大型の船が大気中に浮かぶことができると提唱した。ラナは、搭乗者の籠、尾部、舵を支えるために接続された4つの巨大な銅箔球を持つ飛行船を設計した。批評家たちは、薄い銅球では周囲の気圧に耐えられないと主張し、その後の実験で彼の考えは不可能であることが証明された。^{[ 32 ]}

真空を利用して揚力を発生させる飛行船は真空飛行船と呼ばれるが、現在入手可能な材料で建造することは依然として不可能である。

1709年、バルトロメウ・デ・グスマンはポルトガル国王ジョアン5世に近づき、空中飛行の方法を発見したと主張した。

国王の病気のため、グスマンの実験は当初予定されていた1709年6月24日から8月8日に延期された。実験はカサ・ダ・インディアの中庭で国王や他の貴族の前で行われたが、紙製の船または装置は飛行する前に燃え尽きてしまった。^{[ 33 ]}

先駆的な出来事を描いた石版画（1783年～1846年）

フランスでは、1783年6月4日から12月1日の間に、航空史上初の5つの偉業が達成された。

• 6月4日、フランスのアノネーにモンゴルフィエ兄弟による無人熱気球のデモンストレーションを見るために群衆が集まった。彼らの500ポンドの気球は3,000フィート近くまで上昇し、1.5マイル以上飛行した。気球は10分間空中にとどまった後、転倒して炎上した。^{[ 34 ] [ 35 ]}
• 8月27日、ジャック・シャルルとロベール兄弟はパリのシャン・ド・マルスから初の無人水素気球を打ち上げた。気球は1時間近く後にゴネスに着陸したが、恐れおののいた農民たちが怪物と間違えて破壊した。^{[ 36 ]}
• 10月19日、2000人の観衆の前で、ジャン＝フランソワ・ピラートル・ド・ロジエとアルランド侯爵が最初の搭乗者としてモンゴルフィエ機に乗り込んだ。その日の後半、別のパイロットであるジルー・ド・ヴィレットがさらに高い空へと飛び立った。^{[ 37 ]}
• 11月21日、モンゴルフィエ兄弟は人間を乗せた初の自由飛行を敢行した。ルイ16世は当初、死刑囚を最初のパイロットにすると定めていたが、ジャン＝フランソワ・ピラートル・ド・ロジエはフランソワ・ダルランド侯爵とともに、その栄誉を求めて嘆願し、認められた。彼らは薪の火で動く気球で8km （5.0マイル）漂流した。 ^{[ 35 ]}  
• 12月1日、ジャック・シャルルとニコラ・ルイ・ロベールは、 40万人の観衆が見守る中、パリのチュイルリー庭園から有人水素気球を打ち上げた。彼らは約1,800フィート（550メートル） [15]の高さまで上昇し、2時間5分の飛行で36キロメートルを移動した後、日没時にネスル・ラ・ヴァレに着陸した。ロベールが着陸した後、シャルルは単独で上昇することにした。今度は彼は急速に約9,800フィート（3,000メートル）の高度まで上昇し、そこで再び太陽を目にし、耳に激しい痛みを感じ、二度と飛行することはなかった。   

18世紀後半、ヨーロッパでは気球飛行が大きな関心を集め、高度と大気の関係について初めて詳細な理解をもたらした。

操縦不可能な気球は、南北戦争中に北軍気球部隊によって使用された。若きフェルディナント・フォン・ツェッペリンは、 1863年に北軍ポトマック軍の気球乗客として初めて飛行した。

1900年代初頭、イギリスでは気球飛行が人気のスポーツだった。これらの個人所有の気球は通常、浮揚ガスとして石炭ガスを使用していた。石炭ガスは水素の半分の浮揚力しかないため、気球はより大きくなければならなかったが、石炭ガスははるかに容易に入手でき、地元のガス工場が気球イベント用に特別な軽量配合を提供することもあった。^{[ 38 ]}

飛行船はもともと「飛行船型気球」と呼ばれており、今日でも時折「飛行船」と呼ばれることがある。

操縦可能な（または飛行船）気球の開発作業は、19世紀を通じて断続的に続けられた。動力付きで制御された持続的な軽航空機の最初の飛行は、1852年にアンリ・ジファールが蒸気機関で駆動する機体でフランスで15マイル（24km ）飛行した時だと考えられている。^{[ 39 ]} 

1884年には、シャルル・ルナールとアーサー・クレブスがフランス陸軍の電動飛行船「ラ・フランス」で初の完全制御可能な自由飛行に成功し、さらなる進歩を遂げた。全長170フィート（52メートル） 、容積66,000立方フィート（1,900^立方メートル）のこの飛行船は、8.5馬力の電動モーターの助けを借りて23分で8キロメートル（5.0マイル）を飛行した。 ^{[ 40 ] [ 41 ]}    

しかし、これらの航空機は一般的に寿命が短く、非常に脆弱だった。定期的かつ制御された飛行は、内燃機関が登場するまで実現しなかった。

定期的な制御飛行を行った最初の航空機は、軟式飛行船（「軟式飛行船」とも呼ばれる）でした。この種の航空機の初期のパイオニアとして最も成功したのは、ブラジル人のアルベルト・サントス＝デュモンで、彼は気球と内燃機関を効果的に組み合わせました。1901年10月19日、彼は飛行船6号でパリのサン・クルー公園からエッフェル塔を周回し、30分以内に戻ってきて、ドイチュ・ド・ラ・ムルト賞を受賞しました。サントス＝デュモンはその後もいくつかの航空機を設計・製造しました。彼と他の人々の航空機に関する競合する主張をめぐるその後の論争は、飛行船の開発に対する彼の偉大な貢献を覆い隠してしまいました。

非硬式飛行船が一定の成功を収め始めたのと時を同じくして、最初の実用的な硬式飛行船も開発されていた。これらの飛行船は、純粋な貨物輸送能力という点では、数十年にわたり固定翼機をはるかに凌駕していた。硬式飛行船の設計と発展の先駆者は、ドイツのフェルディナント・フォン・ツェッペリン伯爵であった。

最初のツェッペリン飛行船の建造は、1899年にフリードリヒスハーフェンのマンツェル湾にあるボーデン湖上の浮体式組立工場で始まった。これは、工場を風向きに容易に合わせることができるため、建造開始手順を容易にすることを目的としていた。試作飛行船LZ 1（LZは「Luftschiff Zeppelin」の略）は全長128メートル（420フィート）で、 10.6kW （14.2馬力）のダイムラーエンジン2基で駆動し、2つのナセル間で重りを移動させることでバランスを取っていた。    

1900年7月2日に行われた初飛行は、バランスウェイトの巻き上げ機構が故障したため、LZ 1号機は湖に不時着を余儀なくされ、わずか18分で終了した。修理後、この技術はその後の飛行でその潜在能力を証明し、フランスの飛行船ラ・フランス 号が達成した6m/sの速度を3m /s上回ったものの、投資家を納得させることはできなかった。伯爵が再び挑戦するための資金を調達できるまでには、数年を要した。 

DELAG (Deutsche-Luftschiffaarts AG)として知られるドイツの飛行船旅客サービスは1910 年に設立されました。

飛行船は第一次世界大戦と第二次世界大戦の両方で使用され、今日でも限定的ながら使用され続けているが、その発展は重航空機に大きく影を潜めている。

旅行家のエヴリヤ・チェレビは、1633年にオスマン帝国の科学者で技師のラガリ・ハサン・チェレビが、50オッカ（140ポンド）の火薬で推進される7枚翼のロケットでサラブルヌから打ち上げられたと報告している。この飛行は、ムラト4世の娘が生まれた時に行われたと言われている。エヴリヤ・チェレビが書いたところによると、ラガリはロケットを発射する前に「おお、我がスルタンよ！祝福あれ、私はイエスと話をしに行くのだ！」と宣言し、ロケットで上昇した後、海に着水し、岸まで泳いで「おお、我がスルタンよ！イエスがあなたによろしくと伝えています！」と冗談を言った。彼はスルタンから銀とオスマン軍のシパーヒーの階級を与えられた。^{[ 42 ] [ 43 ]}エヴリヤ・チェレビは、ラガリの弟、ヘツァルフェン・アーメド・チェレビが1年前にグライダーで飛行したことについても書いている。 

ポーランド王ヴワディスワフ4世にワルシャワの宮廷に招かれたイタリアの発明家ティト・リヴィオ・ブラッティーニは、 1647年に4枚の固定翼を持つ模型飛行機を製作した。^{[ 44 ]} 「精巧な『ドラゴン』 に4対の翼が取り付けられている」と表現されたこの飛行機は、1648年に猫を持ち上げることに成功したが、ブラッティーニ自身は持ち上げられなかったと言われている。^{[ 45 ]}彼は、この飛行機を着陸させても「ごく軽微な怪我」しか負わないと約束した。^{[ 46 ]}彼の「ドラゴン・ヴォラント」は、「19世紀以前に作られた最も精巧で洗練された飛行機」と考えられている。^{[ 47 ]}

航空に関する最初の論文は、1716年にエマヌエル・スウェーデンボルグによって発表された「空中を飛ぶ機械のスケッチ」である。 ^{[ 48 ]}この飛行機は、丈夫なキャンバスで覆われた軽量のフレームと、水平軸上で動く2つの大きなオールまたは翼で構成されており、上向きのストロークでは抵抗を受けず、下向きのストロークで揚力を得るように配置されていた。スウェーデンボルグは、この機械が飛ぶことはないことを知っていたが、出発点として提案し、問題は解決されると確信していた。スウェーデンボルグは、航空機の動力源の方法が克服すべき重要な問題の1つであるという観察において先見の明があったことが証明された。

このような機械について語ることは、実際に作り出すよりも容易なようです。なぜなら、人間の身体が持つ力よりも大きな力と、より小さな重量を必要とするからです。力学の科学は、おそらく強力な螺旋ばねという手段を提案するかもしれません。これらの利点と要件が考慮されれば、将来、誰かが私たちのスケッチをより良く活用する方法を知り、私たちが提案することしかできないことを実現するために何らかの追加を行うかもしれません。しかし、自然界には、このような飛行が危険なく行われることを示す十分な証拠と例があります。ただし、最初の試みを行う際には、その経験に対して代償を支払わなければならないかもしれません。腕や脚を気にしない覚悟が必要です。

1793年5月16日、スペインの発明家ディエゴ・マリン・アギレラは、飛行機械でカスティーリャのコルーニャ・デル・コンデのアランディージャ川を300～400メートル（980～1,310フィート）飛行して横断した。 ^{[ 49 ]} 

気球ジャンプは塔からのジャンプに取って代わり、人力と羽ばたき翼では飛行が不可能であることを典型的な致命的な結果で証明した。同時に、空気より重い飛行の科学的研究が本格的に始まった。1801年、フランス軍将校アンドレ・ギヨーム・レニエ・ド・グエはアングレームの城壁の上から300メートル滑空したが、着地時に片足を骨折した。^{[ 50 ]} 1837年、フランスの数学者で准将のイジドール・ディディオンは、「飛行が成功するには、支える装置の重量に対する比率が現在の蒸気機関や人間またはほとんどの動物が発揮する力よりも大きいエンジンを見つける必要がある」と述べた。^{[ 51 ]}

ジョージ・ケイリーと最初の近代的な航空機

ジョージ・ケイリーは1846年に初めて「飛行機の父」と呼ばれた。^{[ 52 ]} 18世紀末、彼は飛行の物理学に関する最初の厳密な研究を開始し、後に最初の近代的な重航空機を設計した。彼の数々の業績の中でも、航空学への最も重要な貢献は以下の通りである。

• 我々の考えを明確にし、空気より重い航空機の飛行原理を確立する。
• 鳥の飛行原理を科学的に理解すること。
• 抗力と流線型化、圧力中心の移動、翼表面を湾曲させることによる揚力の増加を実証するために、科学的な空力実験が行われた。
• 現代の航空機の構成は、固定翼、胴体、尾翼から構成されると定義する。
• 有人滑空飛行の実演。
• 持続的な重航空機の飛行には軽量かつ強力なエンジンが必要であることが特定され、これは現在では出力重量比として知られている。
• 飛行における4つの基本力（揚力、推力、抗力、重量）を特定し説明することにより、航空機におけるエンジンの使用と現代の航空機設計の理論的基礎を確立した功績が認められている。

ケイリーの飛行機に関する研究は、航空学に不可欠な4つの基本領域、すなわち推進、構造設計、空力、安定性および制御に取り組むことを目的としていた。彼の研究は、今日でもこの分野で不可欠なこれらの重要な要素を包括的に理解するための基礎を築いた。^{[ 53 ]}

ケイリーの最初の革新は、航空機研究で使用される回転アーム試験装置を採用し、完全な設計の模型を飛ばそうとするのではなく、アームに単純な空力モデルを取り付けて揚力の基礎科学を研究することだった。

1799年、彼は現代の飛行機の概念を、揚力、推進力、制御のための独立したシステムを備えた固定翼飛行機械として確立した。 ^{[ 54 ] [ 55 ]}

1804年、ケイリーは模型グライダーを製作した。これは近代的な空気より重い飛行機としては最初のものであった。その構造は従来の近代的な航空機と同じで、前方に傾斜した翼と、尾翼と垂直尾翼の両方を備えた調整可能な尾部が後方にあった。可動式の重りによって模型の重心を調整することができた。^{[ 56 ]}

1809年、同時代の滑稽な振る舞いに刺激され、彼は「空中航法について」（1809～1810年）と題する画期的な3部構成の論文の出版を開始した。 ^{[ 57 ]}この中で彼は、この問題に関する最初の科学的な記述を記した。「問題全体は、空気抵抗に動力を加えることによって、所定の重量を支える表面を作るという範囲内に限定される」。彼は、航空機に影響を与える4つのベクトル力、すなわち推力、揚力、抗力、重量を特定し、設計において安定性と制御を区別した。また、彼はキャンバー翼、上反角、斜め補強、抗力低減の重要性を特定して説明し、オーニソプターとパラシュートの理解と設計に貢献した。

1848年、彼は子供を乗せるのに十分な大きさで安全な三葉機の形をしたグライダーを製作するほど進歩した。地元の少年が選ばれたが、彼の名前は不明である。 ^{[ 58 ] [ 59 ]}

彼は1852年に、気球から発射する実物大の有人グライダー、すなわち「制御可能なパラシュート」の設計図を発表した。その後、丘の頂上から発射可能なバージョンを製作し、1853年には成人飛行士を乗せてブロンプトン・デールを横断することに成功した。

蒸気機関の時代

ケイリーの研究から直接着想を得たヘンソンの1842年の蒸気式空中馬車の設計は、画期的なものだった。設計図に過ぎなかったものの、プロペラ駆動の固定翼航空機としては史上初のものだった。

1866年に英国航空協会が設立され、2年後には世界初の航空博覧会がロンドンのクリスタル・パレスで開催され^{[ 60 ]} 、ジョン・ストリングフェローは出力重量比が最も優れた蒸気機関で100ポンドの賞金を授与された^{[ 61 ] [ 62 ] [ 63 ]}。1848年、ストリングフェローはサマセット州チャードの廃業したレース工場で製作された無人10フィート（3.0m ）の翼幅の蒸気動力単葉機を使用して、初の動力飛行を達成した。屋内で行われた最初の試みでは、2つの逆回転プロペラを使用して、機体は不安定になる前に10フィート飛行し、機体を損傷した。2回目の試みはより成功し、機体はガイドワイヤーを残して自由に飛行し、30ヤードの直線水平動力飛行を達成した。^{[ 64 ] [ 65 ] [ 66 ]}フランシス・ハーバート・ウェンハムは、新しく設立された航空協会（後の王立航空協会）に最初の論文「空中移動について」を提出した。彼はケイリーのキャンバー翼に関する研究を発展させ、重要な発見をした。彼の考えを検証するために、1858年から有人および無人のグライダーを数機製作し、最大で5枚の重ね翼を製作した。彼は、コウモリのような翼よりも長くて薄い翼の方が面積に対する前縁が大きいため優れていることに気づいた。今日では、この関係は翼のアスペクト比として知られている。 

19世紀後半は、20世紀まで研究活動の大部分を担った「紳士科学者」によって特徴づけられる集中的な研究の時代となった。その中には、横方向の飛行制御を研究し、 1868年にエルロン制御システムの特許を初めて取得したイギリスの科学者、哲学者、発明家であるマシュー・ピアーズ・ワット・ボルトンがいた。 ^{[ 67 ] [ 68 ] [ 69 ] [ 70 ]}

1871年、ウェンハムは蒸気機関で駆動するファンを使って、12フィート（3.7メートル）の管を通して模型に空気を送り込む最初の風洞を作った。 ^{[ 71 ]}  

Meanwhile, the British advances had galvanised French researchers. In 1857, Félix du Temple proposed a monoplane with a tailplane and retractable undercarriage. Developing his ideas with a model powered first by clockwork and later by steam, he eventually achieved a short hop with a full-size manned craft in 1874. It achieved lift-off under its own power after launching from a ramp, glided for a short time and returned safely to the ground, making it the first successful powered glide in history.

In 1865, Louis Pierre Mouillard published an influential book The Empire Of The Air (l'Empire de l'Air).

In 1856, Frenchman Jean-Marie Le Bris made the first flight higher than his point of departure, by having his glider "L'Albatros artificiel" pulled by a horse on a beach. He reportedly achieved a height of 100 metres, over a distance of 200 metres.

Alphonse Pénaud, a Frenchman, advanced the theory of wing contours and aerodynamics. He also constructed successful models of aeroplanes, helicopters and ornithopters. In 1871 he flew the first aerodynamically stable fixed-wing aeroplane, a model monoplane he called the "Planophore", a distance of 40 m (130 ft). Pénaud's model incorporated several of Cayley's discoveries, including the use of a tail, wing dihedral for inherent stability, and rubber power. The planophore also had longitudinal stability, being trimmed such that the tailplane was set at a smaller angle of incidence than the wings, an original and important contribution to the theory of aeronautics.^[72] Pénaud's later project for an amphibian aeroplane, although never built, incorporated other modern features. A tailless monoplane with a single vertical fin and twin tractor propellers, it also featured hinged rear elevator and rudder surfaces, retractable undercarriage and a fully enclosed, instrumented cockpit.

Another theorist was Frenchman Victor Tatin. In 1879, he flew a model which, like Pénaud's project, was a monoplane with twin tractor propellers but also had a separate horizontal tail. It was powered by compressed air. Flown tethered to a pole, this was the first model to take off under its own power.

1884年、アレクサンドル・グピルは著書『空中移動』 （La Locomotion Aérienne）を出版したが、彼が後に製作した飛行機は飛行に失敗した。

1890年、フランスのエンジニア、クレマン・アデールは、蒸気動力飛行機3機のうち最初の機体であるエオールを完成させた。1890年10月9日、アデールは約50メートル（160フィート）の無制御のホップ飛行を行った。これは、自力で離陸した最初の有人飛行機であった。^{[ 73 ]} 1897年のアビオンIIIは、2基の蒸気エンジンを搭載していることだけが特筆すべき点であったが、飛行には失敗した。^{[ 74 ]}アデールは後に成功したと主張したが、フランス陸軍が彼の試みに関する報告書を発表した1910年まで、その主張は否定されなかった。 

ハイラム・マキシムはイギリスに移住したアメリカ人技師だった。彼は独自の旋回アーム装置と風洞を製作し、翼幅105フィート（32メートル）、全長145フィート（44メートル）、前後水平翼、乗員3名の大型機を建造した。2基のプロペラは、それぞれ180馬力（130kW ）を発揮する2基の軽量複式蒸気機関によって駆動された。総重量は8,000ポンド（3,600kg ）だった。これは空気力学的揚力を調査するための試験装置として意図されたもので、飛行制御装置がなかったためレール上を走行し、車輪の上にもう1組のレールがあって機体を拘束していた。1894年に完成したが、3回目の走行でレールから外れ、高度2～3フィートで約200ヤード空中に飛び上がり^{[ 75 ]}、地面に落下してひどく損傷した。その後修理されたが、マキシムはまもなく実験を断念した。^{[ 76 ]}     

19世紀末の10年間頃、多くの重要人物が近代飛行機の改良と定義付けに尽力した。適切なエンジンがなかったため、航空機の開発は滑空飛行における安定性と操縦性の向上に重点が置かれた。1879年、ビオはマシアの協力を得て鳥のようなグライダーを製作し、短時間ながら飛行に成功した。このグライダーはフランスの航空博物館に保存されており、現存する最古の有人飛行機械であるとされている。

イギリス人のホレイショ・フィリップスは、空気力学に重要な貢献をした。彼は翼型断面に関する広範な風洞実験を行い、ケイリーとウェンハムが予見した揚力の原理を証明した。彼の研究成果は、現代のすべての翼型設計の基礎となっている。1883年から1886年にかけて、アメリカ人のジョン・ジョセフ・モンゴメリーは、3機の有人グライダーを開発した後、空気力学と揚力の循環に関する独自の調査を行った。

オットー・リリエンタールは、ドイツの「グライダー王」または「空飛ぶ男」として知られるようになりました。彼はウェンハムの研究を複製し、1884年にそれを大幅に拡張し、1889年に『鳥の飛行を航空の基礎とする』（Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst）として研究成果を発表しました。これは航空史において最も重要な著作の1つとされています。^{[ 77 ]}また、彼はバットウィング、単葉機、複葉機など、一連のハンググライダーを製作しました。例えば、デルヴィッツァー・グライダーや、量産された最初の飛行機と考えられているノーマル・ソアリング装置などです。これにより、「マシーネンファブリーク・オットー・リリエンタール」は世界初の飛行機製造会社となりました。^{[ 78 ]}

1891年から、彼は制御された無係留滑空を日常的に行った最初の人物となり、空気より重い機械を操縦しているところを写真に撮られた最初の人物となり、世界中で関心を喚起した。リリエンタールの研究は、彼が現代の翼の概念を開発するに至った。^{[ 79 ] [ 80 ]} 1891年の彼の飛行は、人類の飛行の始まりと見なされており^{[ 81 ]}、そのため彼はしばしば「航空の父」^{[ 82 ] [ 83 ] [ 84 ]}または「飛行の父」^{[ 85 ]と呼ばれている。}

彼は写真を含め、自身の活動を綿密に記録しており、そのため初期の開拓者の中でも特に有名な人物の一人となっている。リリエンタールは1896年にグライダー墜落事故で負傷し亡くなるまで、2000回以上のグライダー飛行を行った。

リリエンタールの遺志を受け継ぎ、オクターヴ・シャヌートは早期退職後、航空機設計に取り組み、複数のグライダーの開発資金を提供した。1896年の夏、彼のチームは設計した機体の飛行試験を行い、最終的に複葉機が最適であると結論付けた。リリエンタールと同様に、彼も自身の研究成果を記録し、写真に収めた。

イギリスでは、マキシム社で働いていたパーシー・ピルチャーが、 1890年代半ばから後半にかけて、数機のグライダーを製作し、飛行に成功した。

この時期にオーストラリアのローレンス・ハーグレイブが箱型凧を発明したことが、実用的な複葉機の開発につながった。1894年、ハーグレイブは4つの凧を連結し、吊り下げ式の座席を追加して、空気より重い航空機で初めて揚力を得ることに成功し、4.9メートル（16フィート）まで上昇した。その後、有人凧飛行の先駆者には、イギリスのサミュエル・フランクリン・コディやフランスのジェニー・サコニー大尉などがいる。 

ウェールズのペンブルックシャー出身のウィリアム・フロストは1880年にプロジェクトを開始し、16年後に飛行機を設計し、1894年に「フロスト・エアクラフト・グライダー」の特許を取得しました。目撃者の証言によると、この飛行機は1896年にサンダースフットで飛行し、500ヤード移動した後、木に衝突して畑に墜落したとのことです。^{[ 86 ]}

天文学で輝かしい経歴を積んだ後、スミソニアン協会の事務局長に就任する直前に、サミュエル・ピアポント・ラングレーは、現在のピッツバーグ大学で空気力学の本格的な研究を開始した。1891年に、彼は研究の詳細を記した『空気力学の実験』を出版し、その後、設計図の製作に取り掛かった。彼は自動的な空気力学的安定性を実現することを望んでいたため、飛行中の制御についてはほとんど考慮しなかった。 ^{[ 87 ]} 1896年5月6日、ラングレーの飛行場第5号機は、無人エンジン駆動の大型航空機による初の持続飛行に成功した。この機体は、バージニア州クアンティコ近郊のポトマック川に浮かぶハウスボートの上に設置されたバネ式カタパルトから発射された。その日の午後、2回の飛行が行われた。1回目は1,005メートル（3,297フィート）、2回目は700メートル（2,300フィート）で、速度は約25マイル毎時（40 km/h）であった。どちらの場合も、重量を節約するために着陸装置が装備されていなかったため、飛行場5号は計画通り水上に着水した。1896年11月28日、飛行場6号で別の飛行が成功した。この1,460メートル（4,790フィート）の飛行は、アレクサンダー・グラハム・ベルによって目撃され、写真に撮られた。飛行場6号は実際には飛行場4号を大幅に改造したものであった。元の機体の痕跡はほとんど残っていなかったため、新しい名称が与えられた。       

エアロドローム 5号機と6号機 の成功を受けて、ラングレーは自身の設計に基づいた実物大の有人機を建造するための資金を探し始めた。米西戦争に刺激された米国政府は、空中偵察用の有人飛行機を開発するために彼に5万ドルを支給した。ラングレーはエアロドロームA として知られるスケールアップ版を建造する計画を立て、まずは小型の4分の1スケールのエアロドロームから着手した。この機体は1901年6月18日に2回飛行し、その後1903年にはより新しく強力なエンジンを搭載して再び飛行した。

基本設計がテストに成功したように見えたため、彼は次に適切なエンジンの問題に取り掛かった。彼はスティーブン・バルザーにエンジンの製作を依頼したが、期待していた12馬力（8.9kW ）ではなく、わずか8馬力（6.0kW ）しか出なかったため落胆した。ラングレーの助手であるチャールズ・M・マンリーは、設計を改良し、 950rpmで52馬力（39kW ）を発揮する5気筒水冷星型エンジンを開発した。この偉業を再現するには何年もかかった。こうして動力と設計の両方を手に入れたラングレーは、大きな期待を胸に、この二つを組み合わせた。       

残念なことに、完成した航空機はあまりにも脆弱であることが判明した。元の小型モデルを単純に拡大しただけでは、機体を維持するには弱すぎる設計になってしまった。1903年後半に行われた2回の打ち上げはいずれも、エアロドロームがすぐに水面に墜落するという結果に終わった。パイロットのマンリーは毎回救助された。また、航空機の操縦システムはパイロットの迅速な対応を可能にするには不十分であり、横方向の制御方法もなく、エアロドロームの空中安定性はぎりぎりだった。^{[ 87 ]}

ラングレーのさらなる資金調達の試みは失敗に終わり、彼の努力は終わった。12月8日の2度目の打ち上げ失敗から9日後、ライト兄弟はフライヤー号の飛行に成功した。グレン・カーチスはエアロドロームに93の改良を加え、1914年にこの全く異なる航空機を飛ばした。^{[ 87 ]}スミソニアン協会は、これらの改良を認めずに、ラングレーのエアロドロームが「飛行可能な」最初の機械であると主張した。^{[ 88 ]}

グスタフ・ヴァイスコップはドイツ出身で、アメリカに移住後すぐにホワイトヘッドと改名した。1897年から1915年にかけて、初期の飛行機やエンジンを設計・製作した。ライト兄弟の飛行の2年半前の1901年8月14日、彼はコネチカット州フェアフィールドで、自身の単葉機「ナンバー21」による動力飛行に成功したと主張した。この飛行は地元紙「ブリッジポート・サンデー・ヘラルド」で報じられた。それから約30年後、ある研究者が聞き取り調査を行ったところ、数人がその飛行、あるいはホワイトヘッドによる他の飛行を目撃したと主張した。

2013 年 3 月、現代航空の権威ある情報源であるJane's All the World's Aircraft は、ホワイトヘッドの飛行を、有人動力飛行による、空気より重い航空機の最初の制御飛行として認める社説を掲載した。^{[ 89 ]}スミソニアン博物館(オリジナルのライトフライヤーの保管者) や多くの航空史家は、ホワイトヘッドが示唆されているように飛行したことはないと主張し続けている。^{[ 90 ] [ 91 ]}王立航空協会の歴史家は、「入手可能なすべての証拠は、グスタフ・ホワイトヘッドがライト兄弟よりも前に持続的な動力飛行を制御飛行したという主張を裏付けていない」と指摘した。^{[ 92 ]} Scientific Americanの編集者もこれに同意し、「データは、ホワイトヘッドが最初に飛行したわけではないだけでなく、制御された動力飛行を一度も行ったことがない可能性を示している」と述べた。^{[ 93 ]}

リチャード・ピアースはニュージーランドの農夫であり発明家で、航空実験の先駆者でした。何年も後にインタビューを受けた目撃者たちは、ピアースがライト兄弟の飛行の9か月前の1903年3月31日に動力付きの重航空機を飛行させ、着陸させたと主張しました。 ^{[ 94 ] : 21-30}これらの主張の文書証拠は解釈や議論の余地があり、ピアース自身もそのような主張をしたことはありません。1909年の新聞インタビューで、彼は「1904年まで実用的なことは何も試みなかった 」と述べています。^{[ 95 ]}もし彼が1903年に飛行したとしても、その飛行はライト兄弟の飛行に比べて制御が不十分だったようです。

ライト兄弟は、体系的なアプローチを用い、航空機の操縦性に重点を置き、動力機の設計に着手する前に、1898年から1902年にかけて一連の凧とグライダーの設計を製作し、テストした。グライダーは機能したが、ライト兄弟が先人たちの実験や著作に基づいて期待していたほどではなかった。1900年に打ち上げられた最初のフルサイズのグライダーは、彼らが予想していた揚力の約半分しか得られなかった。翌年に製作された2番目のグライダーは、さらに性能が悪かった。ライト兄弟は諦めることなく、独自の風洞を建設し、テストした200の翼の設計について揚力と抗力を測定するための高度な装置をいくつか作成した。^{[ 96 ]}その結果、ライト兄弟は抗力と揚力に関する以前の計算の誤りを修正した。彼らのテストと計算により、アスペクト比が高く、真の3軸制御を備えた3番目のグライダーが生まれた。彼らは1902年にこれを数百回飛行させ、以前のモデルよりもはるかに優れた性能を発揮した。ライト兄弟は、翼型の風洞試験や実物大の試作機の飛行試験を含む厳密な実験システムを用いることで、翌年には実用的な航空機であるライトフライヤー号を製作しただけでなく、航空工学の発展にも貢献した。

最初の動力飛行から数週間以内に、このオハイオ州の新聞は「ライト兄弟の発明が成し遂げたこと」について、長年のグライダー試験の後、「いかなる種類の気球の付属物もなく、一対のエアロカーブ、つまり翼によって空中で支えられる」動力飛行機で4回の飛行に成功し、「サントス・デュモンとルボーディスの飛行船を 影に追いやった」と報じた。^{[ 97 ]}

1906年のこの記事では、ライト兄弟の実験が「数年間厳重な秘密裏に」行われ、「12人以下」の人しか秘密を知らなかったと説明している。^{[ 98 ]}ある関係者は、兄弟は「華々しい成功を求めていたわけではない」と述べ、代わりに「経験を積み重ねてきた」と説明し、グライダーから動力飛行へ、直線飛行から旋回を必要とする周回飛行へと徐々に進歩していったと述べている。^{[ 98 ]}この記録は、「1903年の夏の終わりに、空中を飛行することにわずかな成功を収めた」と報告している。^{[ 98 ]}ライト兄弟は、1904年9月20日に1マイルの周回で制御された旋回を実現する飛行制御の問題を解決し、その後数週間で5分間の飛行、1905年の夏には24マイル、38分の飛行を達成したと言われている。^{[ 98 ]}

ライト兄弟は、動力と操縦性の問題を同時に解決しようと真剣に研究した最初の人物であると思われる。どちらの問題も困難であったが、彼らは決して興味を失わなかった。彼らは、ロール制御のための翼のねじり機構を発明し、操舵可能な後部方向舵による同時ヨー制御と組み合わせることで、操縦性の問題を解決した。ほとんど思いつきのように、彼らは低出力の内燃機関を設計・製作した。また、それまでのどのプロペラよりも効率的な木製プロペラを設計・製作し、低出力のエンジンでも十分な性能を得ることができた。横方向制御の手段としての翼のねじり機構は、航空史の初期には短期間しか使用されなかったが、横方向制御と方向舵を組み合わせる原理は、航空機制御における重要な進歩であった。多くの航空の先駆者たちが安全性をほとんど偶然に任せていたように見えるのに対し、ライト兄弟の設計は、墜落事故を生き延びることで、生命や身体に不当なリスクを負うことなく飛行を習得する必要性に大きく影響を受けていた。こうした点に加え、エンジン出力の低さも、飛行速度が遅く、向かい風の中での離陸を余儀なくされた理由だった。カナード翼に大きな荷重をかけることができなかったため、安全性よりも性能を重視して後部重心設計を採用した。また、下反角翼は横風の影響を受けにくく、ヨー安定性の低さにも合致していた。

スミソニアン協会と国際航空連盟（FAI）によると、 ^{[ 99 ] [ 100 ]}ライト兄弟は1903年12月17日、ノースカロライナ州キティホークの南4マイル（8km ）にあるキルデビルヒルズで、持続的で制御された動力付き有人飛行を初めて成功させた。^{[ 101 ]} 

オービル・ライトによる最初の飛行は、 12秒間で120フィート（37メートル）を飛行し、有名な写真に記録された。同じ日の4回目の飛行では、ウィルバー・ライトが59秒間で852フィート（260メートル）を飛行した。これらの飛行は、沿岸救助隊員3名、地元の実業家1名、村の少年1名によって目撃され、これらが最初の公開飛行であり、記録に残る最初の飛行となった。^{[ 101 ]}  

オービルはその日の最後の飛行について次のように述べている。「最初の数百フィートは以前と同じように上下に揺れたが、300フィート進む頃には機体ははるかにうまく制御されていた。次の400～500フィートのコースはほとんど揺れがなかった。しかし、約800フィートのところで機体は再びピッチングし始め、急降下した際に地面に激突した。地上からの距離は852フィート（260メートル）と計測され、飛行時間は59秒だった。前部方向舵を支えるフレームはひどく破損したが、機体の主要部分は全く損傷を受けなかった。機体は1～2日ほどで再び飛行できる状態になると推定した。」^{[ 102 ]}安全対策として地上約10フィートの高さでしか飛行しなかったため、操縦する余地はほとんどなく、突風の中での4回の飛行はすべて、揺れの激しい意図しない「着陸」で終わった。フレッド・E・C・クリック教授とヘンリー・R・レックス（1985）による現代の分析では、1903年のライトフライヤーは非常に不安定で、1902年のグライダーで訓練を積んだライト兄弟以外にはほとんど操縦不可能であったことが実証されている。^{[ 103 ]} 

ライト兄弟は1904年から1905年にかけて、オハイオ州デイトン近郊のハフマン・プレーリーで飛行を続けた。1904年5月、彼らは初代フライヤーの改良版であるフライヤーIIを発表した。1905年6月23日、彼らは3機目のフライヤーIIIで初飛行を行った。1905年7月14日の大墜落事故の後、彼らはフライヤーIIIを再建し、重要な設計変更を行った。彼らは昇降舵と方向舵のサイズをほぼ2倍にし、翼からの距離を約2倍にした。昇降舵の間に2枚の固定垂直羽根（「ブリンカー」と呼ばれる）を追加し、翼にわずかな上反角を与えた。彼らは方向舵を翼のねじり制御から切り離し、後のすべての航空機と同様に、独立した操縦桿に取り付けた。飛行が再開されると、すぐに効果が現れた。フライヤーIとIIを悩ませていた深刻なピッチ不安定性が大幅に軽減され、繰り返されていた軽微な墜落事故はなくなった。改良されたフライヤーIIIの飛行時間は10分を超え、次に20分、そして30分と延びていった。フライヤーIIIは、車輪がなく発射装置が必要ではあったものの、完全な制御下で安定して飛行し、パイロットを安全に出発地点に戻し、損傷なく着陸させた最初の実用的な航空機となった。1905年10月5日、ウィルバーは39分23秒で24マイル（39km ）を飛行した。^{[ 104 ]} 

1907年4月号のサイエンティフィック・アメリカン誌によると^{[ 105 ]}、ライト兄弟は当時、空気より重い飛行機の航行に関する最も先進的な知識を持っていたようだった。しかし、同誌は1907年4月号以前には米国で公開飛行は行われていなかったとも主張していた。そのため、彼らは空気より重い飛行機の開発を奨励するためにサイエンティフィック・アメリカン航空トロフィーを考案した。グレン・H・カーチスは1908年に、ジューン・バグ号による初の事前発表および公式記録飛行でこのトロフィーを獲得した^{[ 106 ] 。}

この時期には、実用的な飛行機や飛行船が開発され、気球や凧とともに、個人用、スポーツ用、軍事用として初期段階から活用されるようになった。

ヨーロッパのパイオニアたち

ライト兄弟の飛行制御システムの詳細は1906年1月に『ラエロフィル』誌に掲載されていたものの、この進歩の重要性は認識されず、ヨーロッパの実験家たちは概して本質的に安定した機体の開発に注力していた。

1906年3月18日と8月19日、ルーマニア人技師のトライアン・ヴイアがフランスで動力飛行を短時間行った。彼は自作の完全自走式固定翼機でそれぞれ12メートルと24メートルを飛行し、その機体は車輪式の着陸装置を備えていた。^{[ 107 ] [ 108 ]}続いてヤコブ・エルハンマーが単葉機を製作し、1906年9月12日にデンマークでテザーを使ってテスト飛行を行い、42メートルを飛行した。^{[ 109 ]}

1906年9月13日、ブラジル人のアルベルト・サントス＝デュモンは、パリで14-bis（フランス語で「猛禽類」を意味するOiseau de proieとしても知られる）による公開飛行を行った。このカナード機は、翼に顕著な上反角が付けられており、パリのブローニュの森にあるバガテル城の敷地内で、大勢の観衆の前で60メートル（200フィート）の距離を飛行した。この記録に残る出来事は、フランス航空クラブによってヨーロッパで初めて確認された動力付き重航空機の飛行であり、公式に観測された25メートル（82フィート）を超える最初の飛行に対してドイチュ＝アルクディーコン賞を受賞した。 1906年11月12日、サントス＝デュモンは21.5秒で220メートル（720フィート）を飛行し、国際航空連盟に認められた最初の世界記録を樹立した。 ^{[ 110 ] [ 111 ]} 14-bisは1907年3月にもう一度短い飛行を行った後、放棄された。^{[ 112 ]}       

1907年3月、ガブリエル・ヴォワザンは自身のヴォワザン複葉機の最初の機体を飛行させた。1908年1月13日、2番目の機体がアンリ・ファルマンによって飛行され、1キロメートル以上の距離を飛行し、離陸地点に着陸した飛行でドイツ大司教大航空賞を獲得した。飛行時間は1分28秒だった。^{[ 113 ]}

確立された技術としての飛行

サントス＝デュモンは後に、横方向の安定性を高めるために翼の間に補助翼を追加した。1907年に初飛行した彼の最終設計は、デモワゼル単葉機シリーズ（19～22号機）である。デモワゼル19号機はわずか15日で製造でき、世界初の量産機となった。デモワゼルは 時速120kmを達成した。^{[ 114 ]}胴体は特別に強化された3本の竹製のブームで構成されていた。パイロットは、機体の前部下部に一対のワイヤースポークの主輪が配置された従来型の着陸装置の主輪の間の座席に座り、尾部スキッドは後部胴体構造の下の中間あたりに位置していた。デモワゼルは、機体後端のユニバーサルジョイントに蝶番で取り付けられた十字型の尾部ユニットによって飛行中に制御され、昇降舵と方向舵として機能し、ロール制御は翼のねじり（No. 20）によって行われ、翼は「下」にのみねじれました。

1908年、ウィルバー・ライトはヨーロッパへ旅立ち、8月からフランスのル・マンで一連の飛行デモンストレーションを行った。8月8日に行われた最初のデモンストレーションには、フランスの主要な航空実験家のほとんどを含む観客が集まり、ライト兄弟の飛行機の明らかな優位性、特にタイトな制御旋回能力に驚嘆した。^{[ 115 ]}旋回時にロール制御を使用することの重要性は、ヨーロッパの実験家のほぼ全員に認識されていた。アンリ・ファルマンはヴォワザン複葉機にエルロンを取り付け、その後まもなく自身の航空機製造会社を設立し、その最初の製品が影響力のあるファルマンIII複葉機となった。

翌年には、動力飛行が夢想家や変わり者の専有物ではないことが広く認識されるようになった。1909年7月25日、ルイ・ブレリオはイギリスのデイリー・メール紙が英仏海峡横断飛行に1,000ポンドの賞金を提供したことにより世界的な名声を得た。そして8月には、フランス大統領アルマン・ファリエールやイギリス首相デビッド・ロイド・ジョージを含む約50万人が、ランスで開催された最初の航空会議の一つであるグランデ・セメーヌ・ダヴィアシオンに出席した。

1914年、先駆的な飛行家であるトニー・ジャナスは、世界初の商業旅客航空会社であるセントピーターズバーグ・タンパ・エアボート・ラインの初飛行の機長を務めた。

1914年7月30日、トリグヴェ・グランはブレリオXI型機でスコットランドのクルーデン湾からノルウェーのレーヴまで、北海を横断する初の飛行を4時間10分で成功させた。飛行距離は465kmだった。

ライト兄弟の特許戦争が、ヨーロッパと比較してアメリカの航空産業の発展を阻害したかどうかについては、歴史家の間で意見が分かれている。特許戦争は第一次世界大戦中に終結した。政府が業界に特許プールの設立を促し、主要な訴訟当事者が業界から撤退したことがきっかけだった。

回転翼航空機

1877年、イタリアのエンジニア、発明家、航空パイオニアであるエンリコ・フォルラニーニは、蒸気機関で動く無人ヘリコプターを開発しました。ミラノの公園から垂直離陸した後、13メートル（43フィート）の高さまで上昇し、20秒間その位置にとどまりました。^{[ 116 ]}ミラノは市内の空港をエンリコ・フォルラニーニにちなんでリナーテ空港と名付けました。[ ^{117 ]また}、近くの公園もフォルラニーニ公園と名付けられています。 ^{[ 118 ]}ミラノには、彼にちなんで名付けられた通り、エンリコ・フォルラニーニ通りもあります。

有人ヘリコプターが初めて地上から離陸したことが知られているのは、1907年にブレゲー・リシェ・ジャイロプレーンが係留飛行を行った時である。同年後半には、同じくフランス製のコルニュ・ヘリコプターが、フランスのリジューで回転翼機による初の自由飛行に成功した。しかし、これらは実用的な設計ではなかった。

軍事利用

飛行機は発明されて間もなく軍事目的で使用されました。最初に軍事目的で使用した国はイタリアで、イタリア・トルコ戦争（1911年9月～1912年10月）中にリビアで偵察、爆撃、砲撃修正飛行を行いました。この戦争では、オスマン帝国の兵士が史上初めて軍用機を撃墜しました。最初の軍用機偵察任務は1911年10月23日にイタリア空軍のカルロ・ピアッツァ大尉によって行われ、最初の爆撃任務は1911年11月1日にイタリアのジョリオ・ガヴォッティ少尉によって行われました。^{[ 119 ] [ 120 ]}ブルガリアは後にこの例に倣いました。ブルガリアの飛行機は1912～1913年の第一次バルカン戦争中にオスマン帝国の陣地を攻撃および偵察しました。攻撃、防御、偵察といった様々な用途で航空機が本格的に使用された最初の戦争は第一次世界大戦であった。連合国と中央同盟国はともに、航空機と飛行船を広範囲に活用した。

第一次世界大戦前は、飛行機を攻撃兵器として使用するという概念は一般的に否定されていたが、^{[ 121 ]}写真撮影に飛行機を使用するというアイデアは、主要勢力のいずれにも見過ごされることはなかった。ヨーロッパの主要勢力はすべて、偵察部門に軽飛行機（通常は戦前のスポーツ機設計を基にしたもの）を配備していた。パイロットと地上指揮官間の通信がますます重要になるにつれ、特にSCR-68などの飛行機に無線電話を搭載することも検討されていた。

第一次世界大戦と第二次世界大戦の間の数年間は、航空機技術において大きな進歩が見られた。飛行機は、木と布で作られた低出力の複葉機から、主に第一次世界大戦中のフーゴー・ユンカースの基礎研究と、アメリカ人設計者ウィリアム・ブッシュネル・スタウトとソ連人設計者アンドレイ・ツポレフによるその採用に基づき、アルミニウム製の洗練された高出力の単葉機へと進化した。^{[ 122 ]}

第一次世界大戦後、熟練した戦闘機パイロットたちは、その腕前を披露したがっていた。多くのアメリカ人パイロットは曲芸飛行士となり、全国各地の小さな町に飛び立ち、飛行技術を披露するとともに、有料の乗客を乗せて遊覧飛行を行った。やがて、曲芸飛行士たちはより組織的なショーを行うようになった。全国各地でエアショーが勃興し、エアレース、曲芸飛行、制空権の偉業などが行われた。^{[ 123 ]}エアレースはエンジンと機体の開発を促進した。例えば、シュナイダー・トロフィーは、より速く、より洗練された単葉機の設計シリーズにつながり、スーパーマリンS.6Bで頂点に達した。^{[ 124 ]}パイロットたちは賞金をかけて競い合ったため、より速く飛ぶインセンティブがあった。アメリア・イヤハートはおそらく、曲芸飛行やエアショーのサーキットで最も有名な人物だろう。彼女はまた、大西洋と太平洋の横断などの記録を達成した最初の女性パイロットでもあった。

距離と速度の記録に対する賞も開発を後押しした。1919年6月14日、ジョン・アルコック大尉とアーサー・ブラウン中尉は、ビッカース・ヴィミーを操縦してニューファンドランドのセントジョンズからアイルランドのクリフデンまで無着陸飛行し、13,000ポンド（65,000ドル）のノースクリフ賞を獲得した。^{[ 125 ]}商業航空は、英国のエアクラフト・トランスポート・アンド・トラベル（AT&T）によって導入され、 1919年に最初の定期国際便が始まった。 ^{[ 126 ] [ 127 ]}南大西洋を横断する最初の飛行と、天体航法を使用した最初の空中横断は、1922年に海軍パイロットのガゴ・コウティーニョとサカドゥラ・カブラルによって、ポルトガルのリスボンからブラジルのリオデジャネイロまで、航空用に人工水平儀を装備した航空機を使用して行われた。^{[ 128 ]} 1924年、メイソン・パトリック少将は米陸軍航空隊の隊員を率いて、世界一周飛行を初めて達成した。この世界一周飛行は、175日間かけて26,343マイルを飛行するという多くのロジスティクス上の課題を伴った。この飛行は、商業協力の促進と航空への国民の関心の高まりによって外交関係の改善につながり、各国政府が航空部隊の発展により多くの資源を投入するきっかけとなった。^{[ 129 ]} 1927年5月21日、チャールズ・リンドバーグは、大西洋単独無着陸横断を初めて達成し、25,000ドルのオルテイグ賞を受賞した。これは当時航空業界で「リンドバーグ・ブーム」として知られる現象を引き起こし、航空への国民の関心を高めた。^{[ 130 ]}

オーストラリア人のサー・チャールズ・キングスフォード・スミスは、サザンクロス号で太平洋を横断した最初の人物となった。彼の乗組員はカリフォルニア州オークランドを出発し、オーストラリアへの最初の太平洋横断飛行を目指し、旅を完了するために3回着陸した。キングスフォード・スミスと彼の乗組員は、カリフォルニア州オークランドからハワイに最初の着陸し、ハワイからフィジーのスバに着陸した。フィジーからオーストラリアのブリスベンへの旅の最後の区間で、彼らは激しい雷雨に遭遇し、コースから約140マイルも外れた。飛行は1928年6月9日に7,230マイルの飛行を終え、キングスフォード・スミスと彼の乗組員はオーストラリアのブリスベンに着陸し、その功績に対してオーストラリア政府から25,000ドルを受け取った。^{[ 131 ] [ 132 ]}彼に同行したのは、交代パイロットとしてオーストラリア人飛行士のチャールズ・ウルム、そしてアメリカ人のジェームズ・ワーナーとハリー・ライオン大尉（無線通信士、航法士、エンジニア）であった。着陸から1週間後、キングスフォード・スミスとウルムはコロンビア・レコードのために、彼らの旅について語るレコードを録音した。キングスフォード・スミスはその後もウルムと共に旅を続け、1929年に赤道を2回横断して世界一周を成し遂げた最初の人物となった。 ^{[ 133 ]}

軽航空機による大西洋横断は、1919年7月に国王陛下の飛行船R34とその乗組員によって行われ、スコットランドのイースト・ロージアンからニューヨーク州ロングアイランドまで飛行し、その後イングランドのパルハムに戻った。^{[ 134 ]} 1929年までに、飛行船技術は進歩し、9月にはグラーフ・ツェッペリン号が世界一周飛行を達成し、10月には同じ飛行船が初の商業大西洋横断航路を開設した。^{[ 135 ]}しかし、1937年5月6日、ニュージャージー州レイクハーストに着陸する直前にツェッペリン飛行船LZ 129ヒンデンブルク号が火災で破壊され、乗員97名のうち35名が死亡したことで、硬式飛行船の時代は終わった。 1919年のウィングフット・エクスプレス号の惨事、 1930年のR101号の喪失、 1933年のアクロン号、1935年のメイコン号の喪失など、過去の壮絶な飛行船事故は、すでに飛行船の安全性に疑問を投げかけていた。米海軍の硬式飛行船の惨事は、浮揚媒体としてヘリウムのみを使用することの重要性を示した。 ^{[ 136 ]}ヒンデンブルク号の破壊後、国際飛行を行っていた残りの飛行船であるグラーフ・ツェッペリン号は退役した（1937年6月）。その後継機である硬式飛行船グラーフ・ツェッペリンII号は、1938年から1939年にかけて主にドイツ上空で数回の飛行を行ったが、ドイツが第二次世界大戦を開始した際に飛行停止となった。残りの2機のドイツのツェッペリン飛行船は、ドイツ空軍に金属を供給するために1940年に解体された。^{[ 137 ]}

一方、ヴェルサイユ条約によって動力航空機の開発が制限されていたドイツは、 1920年代に特にヴァッサークッペでグライダーをスポーツとして発展させた。21世紀には、さまざまな形態のグライダー航空に40万人以上が参加している。^{[ 138 ] [ 139 ] [ 140 ]}

1929年、ジミー・ドゥーリトルは飛行計器を開発した。^{[ 142 ]}また、1929年には、当時建造された中で群を抜いて最大の飛行機、翼幅48mのドルニエDo Xの初飛行が行われた。1929年10月21日の70回目の試験飛行では、169人が搭乗しており、この記録は20年間破られることはなかった。

1923年、最初の成功した回転翼機は、スペインのエンジニア、フアン・デ・ラ・シエルバによって発明され、1919年に初飛行したオートジャイロの形で現れた。この設計では、ローターは動力を持たず、空中を移動しながら自由に回転し、別のエンジンが機体を前進させる動力となる。これが、ヘリコプターの創造につながるさらなる開発と試作の基礎となった。1930年、イタリアのエンジニア、コラディーノ・ダスカニオは、機体に3つの小さなプロペラを組み込んだ同軸ヘリコプターを開発し、機体のピッチ、ロール、ヨーを制御した。後のヘリコプターではローターにいくつかの改良が加えられたが、最初の近代的なヘリコプターは1947年にイゴール・シコルスキーによって製造された^{[ 143 ] 。}

ドイツのドルニエ Do-X が初飛行してからわずか 5 年後、ツポレフは1930 年代最大の航空機であるマクシム・ゴーリキーを設計し、 1934 年までにソビエト連邦で完成させた。これは、ユンカースの金属製航空機製造方法を用いて製造された航空機としては史上最大のものであった。

1930年代、ジェットエンジンの開発はドイツとイギリスで始まり、第二次世界大戦前の1939年に試験が開始された。ジェットエンジンは戦争中に大きく発展し、少数のジェットエンジン搭載機が戦争で使用された。^{[ 144 ]}

サビハ・ギョクチェンは1936年にエスキシェヒルの軍事航空アカデミーに入学し、第1航空連隊で訓練を受けた後、戦闘機と爆撃機を操縦し、トルコ初の女性パイロット、そして世界初の女性戦闘機パイロットとなった。飛行キャリアを通じて、彼女は約8,000時間の飛行時間を達成し、そのうち32時間は戦闘任務であった。^{[ 145 ] [ 146 ] [ 147 ] [ 148 ]}

第二次世界大戦では、航空機だけでなく、関連する航空機搭載型兵器システムの開発と生産のペースが大幅に加速した。航空戦闘戦術とドクトリンも急速に発展し始めた。大規模な戦略爆撃作戦が開始され、戦闘機による護衛が導入され、より柔軟性の高い航空機と兵器によって、急降下爆撃機、戦闘爆撃機、地上攻撃機による小型目標への精密攻撃が可能になった。レーダーなどの新技術は、防空システムのより協調的かつ統制された展開も可能にした。

最初に飛行したジェット機は、 1939年にエーリヒ・ヴァルジッツが操縦したハインケル He 178 (ドイツ)で、続いて世界初の運用ジェット機であるメッサーシュミット Me 262が 1942 年 7 月に、世界初のジェット爆撃機であるアラド Ar 234が 1943 年 6 月に飛行した。グロスター ミーティアなどのイギリスの開発はその後続いたが、第二次世界大戦では短期間しか使用されなかった。最初の巡航ミサイル ( V-1 )、最初の弾道ミサイル ( V-2 )、最初の (そして現在まで唯一の) 運用ロケット推進戦闘機Me 163 (試験飛行で最高速度1,130 km/h (700 mph)を達成)、そして最初の垂直離着陸有人ポイントディフェンス迎撃機であるバッヘム Ba 349ナッターもドイツによって開発された。しかし、ジェット機やロケット機は、導入が遅れたこと、燃料不足、熟練パイロットの不足、そしてドイツの軍需産業の衰退といった要因により、限定的な影響しか及ぼさなかった。  

第二次世界大戦では、飛行機だけでなくヘリコプターも急速に発展し、1941年にはドイツでフォッケ・アハゲリス Fa 223やフレットナー Fl 282シンクロプターが、1942年にはアメリカでシコルスキー R-4が導入された。

第二次世界大戦後、民間航空は急速に拡大し、主に旧軍用機を旅客や貨物の輸送に利用した。B-29やランカスターなどの大型爆撃機が余剰となり、これらは容易に民間用に改造された。^{[ 149 ]}特にDC-3は、より長く効率的な飛行を可能にした。^{[ 149 ]}

イギリスのデ・ハビランド・コメットは初の商用ジェット旅客機となり、1952年までに定期便に就航した。この航空機は技術的に画期的なものであったが、いくつかの深刻な不具合があった。窓の四角いデザインは、客室の加圧と減圧の繰り返しによる金属疲労から応力亀裂を引き起こした。^{[ 150 ]}これが最終的に燃料エリアの深刻な構造的欠陥につながった。競合するジェット旅客機が既に飛行していたため、これらの問題の解決は遅すぎた。^{[ 151 ]}

1956年9月15日、ソ連の航空会社アエロフロートは、ツポレフTu-104 を使用して、連続定期ジェット便を初めて提供した。その後まもなく、ボーイング707と DC-8も快適性、安全性、乗客体験において新たな基準を打ち立てた。これがジェット時代の始まりであり、大規模な商業航空旅行の導入であった。^{[ 151 ]}

ジェット旅客機は、従来のピストンエンジン搭載のプロペラ機よりも高く、速く、遠くまで飛行できるようになったため、大陸横断や大陸間移動が格段に速く、容易になった。北米を出発し大西洋（後に太平洋）を横断する航空機は、目的地までノンストップで飛行できるようになり、初めて世界の多くの地域へ日帰りで行けるようになった。大型ジェット旅客機はピストンエンジン搭載の旅客機よりも多くの乗客を運ぶことができたため、航空運賃が下がり、より幅広い社会経済的階層の人々が国際旅行を楽しめるようになった。

1947年10月、チャック・イェーガーはロケット推進のベルX-1を操縦して音速の壁を突破し、音速を超える飛行を初めて達成した。^{[ 151 ]}航空機の速度記録は、 1967年にX-15が4,534  mph (7,297  km/h) またはマッハ6.1で樹立した。この記録は後に2004年にX-43によって破られたが、宇宙船は除外されている。^{[ 152 ]}

1945年の核爆弾の発明により、冷戦期には軍用機が戦略的に優位に立った。少数の爆撃機だけでも 壊滅的な被害を与えることができたため、効果的な防衛手段の開発が促された。初期の開発の一つが超音速迎撃機である。1955年までに、焦点は誘導式地対空ミサイルに移った。これが最終的に核兵器搭載可能な大陸間弾道ミサイル（ICBM）の出現につながった。ICBMの初期の例としては、1957年にソ連がスプートニク1号を打ち上げ、宇宙開発競争が始まったことが挙げられる。^{[ 153 ]}

1961年、ユーリ・ガガーリンはボストーク1号に搭乗し、108分で地球を一周する軌道飛行を完了し、人類初の宇宙飛行を成し遂げた。これに続き、米国はマーキュリー計画のカプセルを使用してアラン・シェパードを弾道飛行に送り出した。1963年、カナダは人工衛星アルエット1号の打ち上げにより、宇宙へ進出した3番目の国となった。宇宙開発競争は1969年の月面着陸で最高潮に達した。 ^{[ 154 ]}

垂直離着陸が可能なハリアー垂直離着陸機は1969年に初飛行した。この年はボーイング747が導入された年でもある。さらに、アエロスパシアルBACコンコルド超音速旅客機も初飛行を行った。ボーイング747は当時、史上最大の商用旅客機であり、現在は853人の乗客を輸送できるエアバスA380に取って代わられている。アエロフロートは1975年に初の超音速旅客機であるTu-144の運航を開始した。翌年、ブリティッシュ・エアウェイズとエールフランスが大西洋上空での超音速飛行を開始した。^{[ 155 ]}

1979年、ゴッサマー・アルバトロス号は、何世紀にもわたる夢であったイギリス海峡を飛行した最初の人力航空機としての地位を獲得した。^{[ 156 ]}

20世紀最後の四半期には、重点の転換が見られた。飛行速度、飛行距離、材料技術の進歩は鈍化した。その代わりに、この時期には、航空電子機器と航空機の設計・製造技術の両方において、デジタル革命が広まった。

1986年、ディック・ルータンとジーナ・イェーガーは、ルータン・ボイジャー号という航空機で、無給油・無着陸の世界一周飛行を成し遂げた。1999年には、ベルトラン・ピカールが気球で地球一周を成し遂げた最初の人物となった。

デジタルフライバイワイヤシステムにより、航空機の静的安定性を緩和した設計が可能になった。これらのシステムは当初、ジェネラル・ダイナミクスF-16ファイティングファルコンなどの軍用機の機動性を向上させるために使用されたが、現在では民間旅客機の抗力低減にも利用されている。

米国飛行100周年記念委員会は、動力飛行100周年の祝典に国内外から幅広い参加を促すために1999年に設立されました。^{[ 157 ]}航空史について人々を教育することを目的とした多くのプログラム、プロジェクト、イベントを宣伝し、奨励しました。

2021年4月19日、NASAは小型無人ヘリコプター「インジェニュイティ」を火星に着陸させることに成功し、人類史上初めて他の惑星で動力飛行を制御できる航空機を飛ばした。ヘリコプターは3メートルの高さまで上昇し、30秒間安定した姿勢でホバリングした。飛行の様子は、同行した探査車「パーセベランス」によって撮影された。^{[ 165 ]}

当初は5回のデモン​​ストレーション飛行のために設計されたインジェニュイティは、約3年間で72回飛行し、11マイル（約18キロメートル）を飛行した。歴代の航空機への敬意を表し、1903年のライトフライヤー号の翼布から切り取られた切手サイズの布片を搭載している。

インジェニュイティの最後の飛行は2024年1月18日で、初飛行から2年333日（火星日、つまりソルで1035日）が経過した。最後の着陸時にローターブレードが破損したため、ヘリコプターは退役を余儀なくされた。^{[ 166 ]}  

• キャロル・F・グレイ（2002年8月）「最初の5回の飛行」。WW1 AERO - 初期飛行機のジャーナル。2018年4月22日のオリジナルからアーカイブ。 2003年6月13日取得。
• ユルゲン・シュミットフーバー（2003）。「初の動力飛行 - 飛行機の真実」。ネイチャー。第 421号、689ページ 。
• リチャード・ハリス（2003年12月）。「初飛行者たち―あなたが想像するような人たちではない…」『フライトUSA』誌。2011年7月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2007年12月26日閲覧。
• リチャード・P・ハリオン（2008年7月）「航空業界を変革した飛行機」『エア＆スペース・マガジン』スミソニアン博物館。
• 「アメリカ航空遺産」（PDF）。国立公園局。2011年3月。 2016年2月7日にオリジナル（PDF）からアーカイブ済み。

• 「輸送写真 - 飛行機」。デジタルコレクション。ワシントン大学図書館。20世紀前半の太平洋岸北西部地域および米国西部。
• 「支柱式飛行機」。ヒューストン大学デジタルライブラリー。1911年。
• マイケル・マロニー（2009）。飛行の夢（1909年にイギリスでイギリス人JTCムーア・ブラバゾンが行った初の動力飛行に関するドキュメンタリー）。カントリーワイド・プロダクションズ。