初期の飛行機械

初期の飛行機械には、1910 年までに現代の飛行機が開発される前に研究または製造されたすべての形式の航空機が含まれます。現代の飛行の歴史は、最初の有人飛行機が成功する 1 世紀以上前に始まり、最も初期の航空機はさらにその数千年前に始まります。

古代神話の中には、空飛ぶ装置を使う人間の伝説がある。最も古いものとして知られているのは、ギリシャのダイダロス伝説である。オウィディウスのバージョンでは、ダイダロスは鳥の翼を模倣するために、糸と蝋で羽を結びつける。^{[1] [a]}他の古代の伝説には、インドの ヴィマーナの空飛ぶ宮殿または戦車、聖書のエゼキエルの戦車、盲目のドルイド僧マグ・ルイスとシモン・マグスが建造したアイルランドのロス ・ラーマハ、魔法の絨毯に関するさまざまな物語、空飛ぶ翼を召喚した伝説の英国王ブラドゥッドなどがある。ケイ・カーヴスの空飛ぶ玉座は、ペルシャの伝説のシャー、ケイ・カーヴスが建造した、伝説的な鷲の推進式の乗り物で、中国まで彼を飛ばすために使用された。

アウルス・ゲッリウスによれば、古代ギリシャの哲学者、数学者、天文学者、政治家、戦略家であったアルキタス（紀元前428年 - 347年）は、最初の人工の自走式飛行装置を設計し、構築したと言われている。それは、おそらく蒸気の噴流で推進される鳥の形をした模型で、紀元前400年頃に実際に約200メートル飛行したと言われている。^{[3] [ 4] [5]}ゲッリウスによれば、発明者が「ピジョン」（ギリシャ語：Περιστέρα「ペリステラ」）と名付けたこの機械は、「飛行」のためにワイヤーまたはピボットに吊り下げられ、「隠されたオーラまたは精神」によって駆動された。^{[6] [7] [8]}

やがて、鳥のような翼などの飛行装置を作り、塔や丘、崖から飛び降りて飛ぼうとする者も現れた。この初期の時代は揚力、安定性、制御といった物理的な問題が理解されておらず、ほとんどの試みは重傷や死亡で終わった。紀元1世紀、中国の皇帝王莽は鳥の羽で縛られた専門の偵察兵を雇った。その偵察兵は約100メートル滑空したとされている。^[9]紀元559年、袁皇頭は強制的な塔からの飛び降りから無事に着地したと言われている。^[10]

アンダルシアの科学者アッバース・イブン・フィルナス（810年 - 887年）はスペインのコルドバで滑空飛行をしたと伝えられている。彼はハゲワシの羽で体を覆い、両腕に2つの翼をつけていた。^{[11] [12]}この飛行の試みは17世紀のアルジェリアの歴史家アハメド・モハメッド・アル・マッカリによって報告され、彼はこれをコルドバのムハンマド1世の宮廷詩人の1人による9世紀の詩と結び付けた。アル・マッカリは、フィルナスはある距離を飛んだ後、尾がなかった（鳥は着地するのに尾を使う）ために負傷して着地したと述べた。^[13]歴史家リン・タウンゼント・ホワイト・ジュニアは、イブン・フィルナスが歴史上初の飛行に成功したと結論付けた。^[b]

12世紀、ウィリアム・オブ・マームズベリは、11世紀のベネディクト会修道士であるエイルマー・オブ・マームズベリが手足に翼を付けて短距離飛んだが、着地時に両足を骨折し、尾をつけるのも怠っていたと述べています。^{[11] [13]}

凧は中国で発明されたが、紀元前5世紀に墨子（墨迪）と魯班（公書班）によって発明されたと考えられている。^[14]これらの葉凧は、竹を割った骨組みの上に絹を張って作られた。最も古い中国の凧は平らで（弓形ではなく）、長方形のものが多かった。後に、尾のない凧に安定させるためのもやい糸が組み込まれた。デザインは、空飛ぶ昆虫、鳥、その他の獣（実在するものも空想上のものも）を模倣したものが多かった。中には、飛んでいるときに音を出すために紐や笛が取り付けられたものもあった。^{[15] [16] [17]}

549年には、紙で作られた凧が救助活動のメッセージとして使われました。^[18]古代および中世の中国の文献には、凧が距離の測定、風のテスト、人の持ち上げ、合図、軍事作戦の通信などに使用されたことが記載されています。^[18]

インドに導入された後、凧は戦闘凧へとさらに進化しました。^[要出典]伝統的に、これらは小さく不安定な単糸の平凧で、糸の張力だけで制御し、研磨糸を使用して他の凧を切断します。

凧はポリネシア全土に広がり、遠くはニュージーランドにまで及んだ。布と木で作られた擬人化された凧は、神々に祈りを送る宗教儀式で使われた。^{[19] 1634年までに凧は西洋に伝わり、ベイトの}『自然と芸術の神秘』には尾の付いたダイヤモンド凧の挿絵が登場している。^[20]

人凧は古代中国で民間および軍事目的で広く使用されており、時には罰として強制されたと考えられています。^[21]人凧の物語は、7世紀頃に中国から凧がもたらされた後、日本でも起こります。かつては人凧を禁止する法律があったと言われています。^[21]

1282年、ヨーロッパの探検家マルコ・ポーロは、当時流行していた中国の技術について説明し、それに伴う危険と残酷さについてコメントした。船が航行するかどうかを予言するために、人は長方形の格子状の枠組みを持つ凧に縛り付けられ、その後の飛行パターンから見通しを占った。^[21]

回転翼を使った垂直飛行は、古代中国の玩具である竹とんぼの形で4世紀から存在していた。 ^[22]竹とんぼは回転翼に取り付けられた棒を転がすことで回転する。回転することで揚力が生じ、放すと玩具は飛ぶ。^[23]哲学者葛洪の著書『保朴子』（紀元317年頃執筆）には、航空機における回転翼の使用に関する伝説的な記述がある。「ナツメの木の内側の部分から取った木材で空飛ぶ車（feiche 飛車）を作り、戻る羽根に牛革（ストラップ）を取り付けて機械を動かした者もいる。」^[24]

同様の「ムリネ・ア・ノワ」（ナットの付いたローター）や、4枚の刃が付いた紐で引っ張るおもちゃは、14世紀にヨーロッパで登場した。^{[25] [26]}

古代から中国人は熱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熱気球に応用してきた。スカイランタンは紙風船で構成され、その下またはすぐ内側に小さなランプが置かれている。スカイランタンは伝統的に娯楽や祭りの際に打ち上げられる。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世紀から中国で知られていた。その軍事的使用は諸葛亮将軍に帰せられ、敵軍を脅かすために使用したと言われている。^[27]

中国人も18世紀より数百年前に気球を使って「航空航行の問題を解決した」という証拠がある^{[検証には引用が必要] 。 [28]}

やがて、何人かの研究者が科学的な航空機設計の基本を発見し、定義し始めた。動力設計は、依然として人力で動かすか、金属バネを使用するかのいずれかであった。1250年に出版された著書『芸術と自然の秘密』の中で、イギリス人のロジャー・ベーコンは、不特定のエーテルで満たされた気球や人力で動く羽ばたき飛行機の将来の設計を予言し、^[29]後者を発明した人物を知っていると主張した。^[30]

レオナルド・ダ・ヴィンチは鳥の飛行を長年研究し、合理的に分析し、多くの航空力学の原理を予見した。彼は「物体は空気に対して、空気が物体に及ぼす抵抗と同じだけの抵抗を及ぼす」ことを理解しており、^[31]アイザック・ニュートンの運動の第三法則（1687年に発表）を予見していた。15世紀末以降、レオナルドは羽ばたき飛行機、固定翼グライダー、回転翼航空機、パラシュートなど、飛行機械や機構に関する多くの設計について書き記し、スケッチした。彼の初期の設計は、回転翼航空機や羽ばたき飛行機（ベーコンの提案に安定尾翼を追加して改良したもの）など、人力タイプだった。^[26]彼は最終的にこれらの非実用性に気づき、制御された滑空飛行に目を向け、バネで駆動する設計もいくつかスケッチした。^[32]

1488年、レオナルドはハンググライダーの設計図を描いた。翼の内側の部分は固定されており、翼端に向かって操縦翼面がいくつか設けられている（鳥の滑空飛行のように）。彼の図面は現存しており、原理的には飛行可能とみなされているが、彼自身はそのような飛行機で飛行することはなかった。^[33]「飛行について」と題する随筆で、彼は糊付けした麻布、革の継ぎ目、生糸のひもで作った「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には「明日の朝、1496年1月2日に、ひもを作り、飛行を試みる」と記している。^[34]レオナルドの他の設計図、例えばヘリコプターに似た4人乗りのスクリューには重大な欠陥がある。彼は1490年頃に羽ばたき飛行機の設計図を描き、それを書き残した。レオナルドの作品は1797年まで知られず、その後300年間の発展には何の影響も与えなかった。^[35]

1496年、ニュルンベルクでセッチオという男が飛行を試みて両腕を骨折した。^[36] 1507年、ジョン・ダミアンはニワトリの羽で覆われた翼をつけてスコットランドのスターリング城の壁から飛び降り、大腿部を骨折した。彼は後に、ワシの羽を使っていなかったことが原因だと主張した。

ジェット飛行の試みに関する最も古い記録はオスマン帝国に遡る。1633年、飛行士ラガリ・ハサン・チェレビが円錐形のロケットを使用して初めてジェット飛行を試みたと伝えられている。^[37]

1676年に発表されたフランシス・ウィルビーの提言は、人間の脚の強さは腕よりも鳥の翼に匹敵するというもので、時折影響を与えた。1793年5月15日、スペインの発明家ディエゴ・マリン・アギレラは、コルーニャ・デル・コンデ城の最も高い場所からグライダーで飛び降り、約5〜6メートルの高さに達し、^{[説明が必要]}、約360メートル滑空した。1811年になっても、アルブレヒト・ベルブリンガーは羽ばたき飛行機を製作し、ウルムのドナウ川に飛び込んだ。^[38]

現代の軽飛行機の時代は、17世紀初頭、空気に重さがあることを証明したガリレオ・ガリレイの実験から始まった。1650年頃、シラノ・ド・ベルジュラックはファンタジー小説を何冊か書き、空気より軽いとされる物質（露）を使って上昇し、一定量のその物質を放出して下降するという原理を説明した。^[28] フランチェスコ・ラナ・デ・テルツィは海面での気圧を測定し、1670年に空気がすべて排出された中空の金属球という、科学的に信頼できる最初の揚力媒体を提案した。これは押しのけられた空気よりも軽く、飛行船を揚力できるものであった。彼が提案した高度制御方法は今日でも使用されている。高度を上げるためにバラストを船外に投下したり、揚力容器の通気口を開けて高度を下げたりする方法である。^[39]実際にはデ・テルツィの球体は空気圧で潰れてしまうため、さらなる開発はより実用的な揚力ガスの開発を待たなければならなかった。

ヨーロッパで最初に記録された気球飛行は、ブラジル生まれのポルトガル人司祭バルトロメウ・デ・グスマンが作った模型によるものである。1709年8月8日、リスボンで、彼は紙で小さな熱気球を作り、その下で火を燃やし、ジョアン5世とポルトガル宮廷の前で約4メートル（13フィート）の高さまで持ち上げた。^[39]

18 世紀半ば、モンゴルフィエ兄弟はフランスでパラシュートと気球の実験を始めました。彼らの気球は紙で作られ、浮力ガスとして蒸気を使用した初期の実験は、凝縮した紙への影響により短命に終わりました。彼らは煙を一種の蒸気と勘違いし、熱く煙のような空気を気球に充填し始めました。彼らはこれを「電気煙」と呼びました。原理を完全に理解していなかったにもかかわらず、彼らは何度か打ち上げに成功し、1782 年 12 月には 20 m ³ (710 立方フィート) の気球を 300 m (980 フィート) の高さまで飛ばしました。フランス科学アカデミーはすぐに彼らをパリに招待し、デモンストレーションを行いました。

一方、水素の発見により、ジョセフ ブラックは 1780 年頃に水素を浮上ガスとして使用することを提案しましたが、実用化には気密気球の素材が必要でした。モンゴルフィエ兄弟の招待を聞いたフランス科学アカデミー会員のジャック シャルルは、同様の水素気球の実演を提案し、これが受け入れられました。シャルルと 2 人の職人、ロバート兄弟は、ゴム引き絹の気密素材を開発し、作業に取り掛かりました。

1783 年は気球飛行にとって画期的な年でした。6 月 4 日から 12 月 1 日の間に、フランスの気球 5 機が航空史上初の重要な成果を達成しました。

• 6月4日:モンゴルフィエ兄弟の無人熱気球が、アノネーで下に吊るされたバスケットに入った羊、アヒル、鶏を持ち上げました。
• 8月27日:ジャック・シャルル教授とロバート兄弟が無人水素気球を飛ばした。水素ガスは充填過程の化学反応によって生成された。
• 10月19日: モンゴルフィエ兄弟がパリのフォリー・ティトンで、人間を乗せた係留気球による初の有人飛行を行った。飛行士は科学者のジャン＝フランソワ・ピラトル・ド・ロジエ、製造責任者のジャン＝バティスト・レヴェイヨン、ジルー・ド・ヴィレットの3人であった。
• 11月21日: モンゴルフィエ兄弟が、人間を乗せた初の自由飛行気球を打ち上げた。ルイ16世は当初、死刑囚が最初のパイロットとなるよう命じていたが、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請願し、認められた。彼らは薪の火で動く気球で8km (5.0マイル) を漂った。9km (5.6マイル) を25分で移動した。
• 12月1日: ジャック・シャルルとニコラ・ルイ・ロベールがパリのチュイルリー公園から有人水素気球を打ち上げた。彼らは高度約1,800フィート (550 m) まで上昇し、2時間5分、22マイル (35 km) の飛行を経て日没時にネル・ラ・ヴァレに着陸した。ロベールが降りた後、シャルルは単独で上昇することを決めた。今度は高度約3,000メートル (9,800 フィート) まで急速に上昇し、そこで再び太陽を見たが、耳に激しい痛みを感じた。

モンゴルフィエの設計にはいくつかの欠点があったが、乾燥した天候が必要であることと、火の粉で紙風船に火がつきやすいことなどである。有人設計では、最初の無人設計のように紙を吊るす籠ではなく、気球の底の周りにギャラリーがあり、紙が火に近づいていた。自由飛行中、ド・ロジエとダルランデスは、火が出るたびにバケツの水とスポンジで消火した。一方、シャルルの有人設計は基本的に近代的だった。^[40]これらの功績により、熱気球はモンゴルフィエ型、ガス気球はシャルリエール型として知られるようになった。

シャルルとロベール兄弟が次に製作した気球は、ジャン・バティスト・ミュニエの細長い飛行船気球の提案に従った「シャリエール」で、外側の気球にガスを入れる内側の気球袋を備えていたのが特徴だった。1784年9月19日、人力推進装置が役に立たなかったにもかかわらず、 パリとブーヴリーの間で100キロメートル (62 マイル) を超える距離を初めて飛行した。

翌年1月、ジャン・ピエール・ブランシャールとジョン・ジェフリーズは、シャルリエールに乗ってドーバーからフェルモールの森までイギリス海峡を横断した。しかし、逆方向の同様の試みは悲劇に終わった。耐久性と操縦性の両方を提供するため、ド・ロジエは熱気球と水素ガス袋の両方を備えた気球を開発した。この設計はすぐに彼の名をとってロジエールと名付けられた。彼のアイデアは、水素部分を一定の揚力に使用し、熱気部分を加熱して冷却することで垂直方向に航行し、吹いている高度に関係なく最も好ましい風を捉えるというものだった。気球の外側は金皮でできていた。飛行開始直後、ド・ロジエが水素を放出しているところを目撃されたが、火花で引火し、気球は炎上して搭乗者を死亡させた。火花の発生源は不明だが、静電気か熱気球の火鉢が原因ではないかとの説がある。^[41]

18世紀後半、ヨーロッパでは気球が急速に大流行し、高度と大気の関係について初めて詳細な理解がもたらされた。1900年代初頭までに、気球はイギリスで人気のスポーツとなった。これらの個人所有の気球は、通常、浮上ガスとして石炭ガスを使用していた。これは水素の約半分の浮上力しかないため、気球はより大きくする必要があった。しかし、石炭ガスははるかに入手しやすく、地元のガス工場は気球イベント用に特別な軽量フォーミュラを提供することもあった。^[42]

係留気球は、アメリカ南北戦争中に北軍気球隊によって使用されました。1863年、北軍ポトマック軍の軍事観測員として活動していた若きフェルディナント・フォン・ツェッペリンが、北軍で運用されていた気球に乗って初めて飛行しました。^{[43]その世紀の後半、イギリス軍は}ボーア戦争中に観測気球を使用しました。^[44]

現在では飛行船と呼ばれている、操縦可能な飛行気球の開発作業は、19世紀を通じて散発的に続けられた。歴史上最初の持続的な動力制御飛行は、1852年9月24日にアンリ・ジファールがジファール飛行船でパリからトラップまでフランスの約17マイル（27 km）を飛行したときとされている^[45]。ジファール飛行船は水素を充填し、3馬力（2.2 kW）の蒸気エンジンで3枚羽根のプロペラを駆動する非剛体飛行船であった。 ^[要出典]

1863 年、ソロモン・アンドリュースは、ニュージャージー州パースアンボイで、動力のない操縦可能な飛行船であるエアロオンの設計を飛行させました。彼は 1866 年に、ニューヨーク市周辺からニューヨーク州オイスターベイまで、後期の設計を飛行させました。彼の重力下での滑空技術は、飛行船が上昇と下降を繰り返す際に揚力を変化させて推進力を生み出すため、動力装置を必要としません。

1884年8月9日には、シャルル・ルナールとアーサー・コンスタンティン・クレブスがフランス陸軍の電気飛行船「ラ・フランス」で初の完全に制御可能な自由飛行に成功し、さらなる進歩を遂げた。^[要出典]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（6.3kW）の電動モーターの力で23分で8km（5マイル）を飛行し、出発地点に戻った。これは閉回路上での初の飛行であった。^[46]

これらの航空機は実用的ではありませんでした。一般的に壊れやすく寿命が短いだけでなく、非剛性、またはせいぜい半剛性でした。そのため、商用の荷物を運ぶのに十分な大きさにすることは困難でした。

フェルディナント・フォン・ツェッペリン伯爵は、剛性のある外枠にすれば、はるかに大きな飛行船を造れることに気付きました。彼はツェッペリン社を設立し、同社の剛性のあるルフトシフ・ツェッペリン1号 (LZ 1) は、1900年7月2日にスイス国境のボーデン湖から初飛行しました。飛行時間は18分でした。1900年10月と1900年10月24日の2回目の飛行と3回目の飛行では、フランスの飛行船ラ・フランスの6m/s (13mph) の速度記録を3m/s (7mph) 上回りました。

ブラジルのアルベルト・サントス・デュモンは飛行船の設計、製造、飛行で有名になった。彼は、日常的に制御された飛行ができる初の実用飛行船を製造し、飛行させた。彼の飛行船6号機は、サンクルーを離陸し、エッフェル塔を回って出発点に戻る飛行で、1901年10月19日にドイチュ・ド・ラ・ムルト賞を受賞した。 ^[47]この時点で、飛行船は最初の実用的な航空旅行の形態として確立されていた。

ダ・ヴィンチのピラミッド型パラシュートの設計は、何世紀にもわたって公表されなかった。最初に公表された設計は、クロアチアのファウスト・ヴェランツィオの「ホモ・ヴォランス（空飛ぶ男）」で、1595年に彼の著書「新しい機械」に掲載された。船の帆を基にしたこの設計は、正方形のフレームに張られた正方形の素材をロープで留めたもので、落下傘兵は四隅からロープで吊り下げられた。^[48]

ルイ＝セバスチャン・ルノルマンは、目撃されたパラシュートで降下した最初の人間であると考えられています。1783 年 12 月 26 日、彼はフランスのモンペリエ天文台の塔から、ジョセフ・モンゴルフィエを含む群衆の前で、堅い木製のフレームを備えた 14 フィート (4.3 メートル) のパラシュートを使用して飛び降りました。

1853年から1854年にかけて、ルイ・シャルル・レトゥールは傘のようなパラシュートとその下に小さな三角形の翼と垂直尾翼を備えたパラシュートグライダーを開発した。レトゥールは1854年に墜落し死亡した。^[c]

凧は、気象学などの他の分野でも重要であったが、航空の最近の歴史において、主に人を運ぶ、または持ち上げる能力で最も注目されている。

フランス人のガストン・ビオは1868年に人を乗せる凧を開発した。その後、1880年にビオはフランス航空協会に、吹流しに似ているが平らな面に取り付けられた端が開いた円錐をベースにした凧を披露した。^[要出典]人を乗せる凧は、1894年にベーデン・パウエル卿の弟であるベーデン・パウエル大尉によってさらに一歩進んだ開発が行われ、彼は六角形の凧を1本の綱につなげた。1893年にオーストラリア人のローレンス・ハーグレイヴが箱凧を発明し、オーストラリアとアメリカ合衆国の両方で人を乗せる実験が行われたことで大きな進歩があった。^{[44] 1905年12月27日、カナダのノバスコシア州バデックで、}アレクサンダー・グラハム・ベルが設計したフロストキングという名の大きな箱凧でニール・マクディアミッドが空高く飛ばされた。

気球は当時、気象観測と軍事観測の両方に使用されていました。気球は微風のときにしか使用できず、凧は強風のときにしか使用できません。イギリスで働いていたアメリカ人のサミュエル・フランクリン・コーディは、この 2 種類の航空機はさまざまな気象条件で運用できることに気づきました。彼はハーグレイブの基本設計を発展させ、さらに揚力面を追加して、1 本のラインに複数の凧を使用した強力な人力揚力システムを作成しました。コーディは自分のシステムのデモンストレーションを何度も行い、後に「戦争凧」システム 4 つをイギリス海軍に販売しました。彼の凧は気象計器を空中に運ぶのにも使用され、彼は王立気象学会の会員になりました。1905 年、イギリス陸軍の気球部隊のモレトン工兵は、コーディの監督の下、アルダーショットで凧によって 2,600 フィート (790 m) 上昇しました。 1906年、コーディはアルダーショットの陸軍気球学校で凧揚げの主任教官に任命された。間もなく、ファーンバラに新設された陸軍気球工場にも加わり、イギリス軍のために軍用凧の開発を続けた。彼は、凧のように綱で打ち上げられ、その後放たれて自由に滑空する有人「グライダー凧」を開発した。1907年、コーディは次に、後の飛行機の先駆けとなる改造された無人「パワー凧」に航空機エンジンを取り付け、チャールズ皇太子とチャールズ皇太子妃の前で、ポールから吊るされたワイヤーに沿って気球小屋内で飛ばした。イギリス軍は1908年に正式に彼の軍用凧を気球部隊に採用した。^[44]

ダ・ヴィンチは、人力だけでは持続的な飛行には不十分であると認識していましたが、17世紀にジョヴァンニ・アルフォンソ・ボレッリとロバート・フックがそれぞれ独自に再発見しました。フックは何らかのエンジンが必要であることを認識し、1655年にゼンマイ動力の羽ばたき飛行機の模型を製作しました。この飛行機は飛行可能だったようです。

本物の飛行機械を設計または構築する試みが始まった。これは通常、ゴンドラとそれを支える天蓋、および推進用のバネまたは人力のフラッパーで構成されていた。最初の試みはハウチとブラッティーニ (1648) によるものであった。他には、グスマンの「パサローラ」(1709 年以降)、スウェーデンボルグ (1716 年)、デフォルジュ (1772 年)、バウアー (1764 年)、メーアヴァイン (1781 年)、ブランチャード (1781 年) などがあり、後に気球でより大きな成功を収めた。回転翼ヘリコプターも同様に登場し、ロモノソフ (1754 年) とパウクトンが有名である。いくつかのグライダー模型は飛行に成功したが、いくつかの主張には異論がある。いずれにしても、実物大の航空機は成功しなかった。^[49]

イタリアの発明家ティト・リヴィオ・ブラッティーニは、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、1647年に4つの固定グライダー翼を備えた模型飛行機を製作した。^[50] 「精巧な『ドラゴン』に取り付けられた4対の翼」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と言われているが、ブラッティーニ自身は成功しなかった。^[51]彼は、飛行機を着陸させた場合、「ごく軽微な怪我」しか負わないと約束した。^[52]彼の「ドラゴン・ヴォラント」は、「19世紀以前に製作された最も精巧で洗練された飛行機」と考えられている。^[53]

バルトロメウ・デ・グスマンの「パサローラ」は、似たようなコンセプトの、中が空洞で鳥のような形をしたグライダーで、翼が2つ付いていた。1709年、彼はポルトガル国王ジョアン5世に請願書を提出し、彼が最大の自信を示した「飛行船」の発明に対する支援を懇願した。1709年6月24日に予定されていたこの機械の公開テストは行われなかった。しかし、当時の報告によると、グスマンはこの機械で、名士たちから受け継いだ、それほど野心的ではない実験を何度か行っていたようだ。1709年8月8日、リスボンのインド邸の広間で宮廷の前で行った公開展示で、燃焼によって球を屋根まで飛ばしたグスマンがこの原理に取り組んでいたことは確かである。^{[説明が必要]}彼はまた、ポルトガル宮廷で小型飛行船の模型を披露したが、実物大の模型で成功することはなかった。

理解と動力源の両方がまだ不足していました。これは、エマヌエル・スウェーデンボルグが「空を飛ぶ機械のスケッチ」（1716 年）で認識していました。彼の飛行機械は、丈夫なキャンバスで覆われた軽いフレームと、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、上昇ストロークでは抵抗がなく、下降ストロークで揚力が得られるように配置されていました。スウェーデンボルグは、この機械が飛ばないことはわかっていましたが、手始めとして提案し、問題は解決すると確信していました。彼は次のように書いています。「このような機械について話すことは、実際に実行するよりも簡単なようです。なぜなら、人間の体に存在するよりも大きな力とより少ない重量を必要とするからです。機械工学の科学は、おそらく強力ならせん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観察されれば、おそらく将来、誰かが私たちのスケッチをより良く利用し、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か追加を行う方法を知るかもしれません。」王立航空協会誌の編集者は1910年に、スウェーデンボルグの設計は「エアロプランス（空気より重い）タイプの飛行機械の最初の合理的な提案である」と書いている^[54]。

一方、回転翼航空機が完全に忘れ去られたわけではなかった。1754年7月、ミハイル・ロモノーソフはロシア科学アカデミーで、バネで駆動する小型の同軸ツインローターシステムを実演した。ローターは上下に並べられ、反対方向に回転するが、この原理は現代のツインローターの設計にも使われている。1768年の著書『アルキメードの視覚理論』で、アレクシ・ジャン・ピエール・ポークトンは、1つのスクリューを揚力用に、もう1つを推進用に使うことを提案した。これは今日ではジャイロダインと呼ばれている。1784年、ローノワとビアンヴニュは、弓鋸に似た単純なバネで駆動する同軸二重反転ローターを備えた飛行モデルを実演したが、これは今日では初の動力ヘリコプターと認められている。

人力飛行の試みはその後も続いた。パウクトンの回転翼機は人力だったが、レオナルドが最初に研究した別の方法はフラップバルブの使用だった。フラップバルブは翼の穴の上の単純な蝶番式のフラップである。一方向に開くと空気が通り、反対方向に閉じると圧力差が大きくなる。初期の例は1764年にバウアーによって設計された。^[55]その後1808年に、ヤコブ・デゲンはフラップバルブを備えた羽ばたき飛行機を製作した。これはパイロットが剛性フレームの上に立ち、可動式の水平バーで翼を操作するものだった。^[56] 1809年の飛行の試みは失敗したため、彼は次に小さな水素気球を追加し、この組み合わせで短いホップをいくつか実現した。当時人気のあったイラストでは彼の飛行機は気球なしで描かれていたため、実際に何が飛んだのか混乱を招いた。 1811年、アルブレヒト・ベルブリンガーはデゲンの設計を基にして羽ばたき飛行機を製作したが、気球を省略し、代わりにドナウ川に墜落した。この大失敗には良い面もあった。同じくイラストに魅了されたジョージ・ケイリーは、「世間から馬鹿げた評価を受けている主題にもう少し尊厳を与えるため」に、これまでの研究結果を公表する気になり、航空の近代時代が始まったのである。^[57]

19 世紀を通じて、人力と羽ばたきの無用さを実証する手段として、タワージャンプの人気は、同様に致命的な気球ジャンプに取って代わられました。一方、空気より重い飛行の科学的研究が本格的に始まりました。

ジョージ・ケイリー卿は1846年に初めて「飛行機の父」と呼ばれました。^[58]前世紀の最後の数年間、彼は飛行の物理学に関する最初の厳密な研究を開始し、後に最初の現代的な空気より重い航空機を設計しました。彼の多くの業績の中で、航空学への最も重要な貢献は次のとおりです。

• 私たちの考えを明確にし、空気より重い飛行の原理を定めます。
• 鳥の飛行原理を科学的に理解する。
• 抗力と流線型化、圧力中心の移動、翼面の湾曲による揚力の増加を実証する科学的な空気力学実験を実施します。
• 固定翼、胴体、尾翼アセンブリで構成される現代の航空機の構成を定義します。
• 有人滑空飛行のデモンストレーション。
• 飛行を継続するためのパワーウェイトレシオの原則を説明します。

ケイリーは10歳の頃から鳥の飛行の物理学を学び始め、彼の学校のノートには飛行理論に関する彼のアイデアを展開しているスケッチが含まれていました。これらのスケッチは、ケイリーが1792年か1793年に早くも揚力を生み出す傾斜面の原理をモデル化したことを示していると 主張されています^{[59] 。}

1796年、ケイリーは、ローノイとビエンヴニュの類似した設計のモデルを知らずに、一般に中国式コマと呼ばれる形の模型ヘリコプターを製作した。彼はヘリコプターが単純な垂直飛行に最適な設計だと考え、後年の1854年に改良型を製作した。彼はクーパー氏を「おもちゃの扱いにくい構造」を改良した最初の人物と称し、クーパー氏のモデルは20フィートから30フィート上昇したと報告している。ケイリーは1機製作し、コールソン氏がコピーを製作した。ケイリーはそれを「空中のスクリュープロペラの非常に美しい見本」と評し、90フィート以上も飛行可能であった。^[60]

ケイリーの次の革新は2つあった。1つは、前世紀にベンジャミン・ロビンズが空気抵抗を調査するために発明し、その後すぐにジョン・スミートンが回転する風車の羽根にかかる力を測定するために使用した旋回アーム試験装置を採用し、^[61]完成した設計のモデルを飛ばそうとするのではなく、アームに空気力学モデルを使用して航空機の研究に使用したことである。彼は当初、アームに固定され、気流に対して斜めに傾いた単純な平面を使用していた。

1799年、彼は現代の飛行機の概念を、揚力、推進力、操縦のための別々のシステムを備えた固定翼飛行機として定めた。 ^{[62] [63]}その年の日付が付けられた小さな銀色の円盤の片側には飛行機に作用する力が刻まれ、もう片側には反り返った翼、水平尾翼と垂直尾翼からなる独立した尾翼、安定性を確保するために重心の下に吊り下げられた操縦士用の胴体などの現代的な特徴を取り入れた飛行機の設計のスケッチが刻まれている。この設計はまだ完全に現代的なものではなく、操縦士が操作する2つのパドルまたはオールが組み込まれており、フラップバルブとして機能しているように見える。^{[64] [65]}

彼は研究を続け、1804年に、最初の現代的な空気より重い飛行機械である模型グライダーを製作した。これは、従来の現代の航空機のレイアウトで、前方に傾斜した翼と、後方に水平尾翼と水平尾翼を備えた調整可能な尾翼を備えていた。翼はおもちゃの紙凧のようなもので、平らで反りがなかった。可動式の重りで、模型の重心を調整できた。^[66]丘の斜面を飛んでいるときは「とてもきれい」で、尾翼の小さな調整にも敏感だった。^[67]

1809年末までに、彼は世界初のフルサイズのグライダーを製作し、無人の係留凧として飛行させた。同年、同時代の人々の滑稽な行動（上記参照）に刺激されて、彼は「航空航行について」と題する画期的な3部構成の論文（1809-1810）の出版を開始した。^[68]その中で、彼は問題に関する最初の科学的見解を記した。「問題全体は、空気抵抗に力を適用して、表面に所定の重量を支えるという制限内に限定される」。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性を際立たせた。彼は人力だけでは不十分であると主張し、適切な動力源がまだ利用できない間は可能性について議論し、ガスと空気の混合物を使用する内燃機関の動作原理まで説明した。^[69]しかし、彼は実際に機能するエンジンを作ることはできず、飛行実験は滑空飛行に限定した。また、彼は反り 翼、上反り、対角支柱、抗力低減の重要性を特定して説明し、羽ばたき飛行機やパラシュートの理解と設計に貢献した。

1848年、彼は子供を乗せられるほど大きく安全な三葉機のグライダーを製作できるまでに進歩した。地元の少年が選ばれたが、その名前は知られていない。 ^{[70] [71]}

彼は1852年に気球から打ち上げられるフルサイズの有人グライダー、または「操縦可能なパラシュート」の設計を発表し、その後丘の頂上から打ち上げられるバージョンを製作し、1853年にブロンプトン・デールを初めて横断した成人飛行士を運んだ。飛行士の身元は不明である。ケイリーの御者^{[72] 、従者または執事、御者[70]}または別の従業員であった可能性のあるジョン・アップルビー、あるいはケイリーの孫ジョージ・ジョン・ケイリー^[59]など、さまざまな説がある。わかっているのは、彼が、独特の翼、胴体、尾翼を持ち、固有の安定性とパイロットが操作するコントロールを備えたグライダーで飛行した最初の人物であるということであり、これは完全に近代的で機能的な初の重航空機であった。

小さな発明としては、ゴム動力モーター^[要出典]があり、研究用模型に信頼性の高い動力源を提供しました。1808年までに、彼は車輪を再発明し、すべての圧縮荷重がリムで支えられ、軽量の下部構造を可能にする張力スポーク車輪を考案しました。 ^[73]

ケイリーの研究を直接参考にしたウィリアム・サミュエル・ヘンソンの1842年の蒸気航空車両の設計は新境地を開いた。ヘンソンは、蒸気エンジンで2つの推進式プロペラを駆動する、翼幅150フィート（46メートル）の高翼単葉機を提案した。まだ設計段階だったが（縮尺模型は1843年^[74]または1848年^[75]に製作され、10フィートまたは130フィートを飛行した）、プロペラ駆動の固定翼航空機としては史上初のものであった。^{[74] [75] [76]}ヘンソンと協力者のジョン・ストリングフェローは、初の航空輸送会社を夢見ていた。^{[77] [78] [79]}

1856年、フランス人のジャン＝マリー・ル・ブリは、海岸で馬に引かせたグライダー「ラルバトロス・アーティフィシエル」で、出発地点より高い高度への最初の飛行を成し遂げました。伝えられるところによると、彼は200メートルの距離を、100メートルの高さまで飛行しました。

イギリスの進歩はフランスの研究者を刺激した。^[74] 1857年から、フェリックス・デュ・タンプルと彼の兄弟ルイスは、動力源としてゼンマイ仕掛けの機構を使用し、後に小型蒸気エンジンを使用したいくつかのモデルを製作した。^{[80] [81]} 1857年か1858年に、1.5ポンドのモデルが短時間飛行し、着陸することができた。^{[74] [81]}

フランシス・ハーバート・ウェンハムは、新設された航空学会（後の王立航空学会）に最初の論文「空中移動について」を提出した。彼はケイリーの反り翼に関する研究をさらに進め、翼の翼断面と揚力分布の両方について重要な発見をした。彼は自分の考えをテストするために、1858年から最大5枚の翼を積み重ねた有人および無人のグライダーを数機製作した。彼は、多くの人が提案したコウモリのような翼よりも、面積に対して前縁が大きくなるため、長くて薄い翼の方が良いという正しい結論を下した。今日、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世紀までほとんどの研究活動を代表した「紳士科学者」によって特徴づけられる、熱心な研究の時代となった。その中には、イギリスの科学者、哲学者、発明家であったマシュー・ピアーズ・ワット・ボールトンがいた。彼は1864年に「航空移動について」という重要な論文を執筆し、横方向の飛行制御についても説明した。彼は1868年にエルロン制御システムの特許を初めて取得した。^{[82] [83] [84] [85]}

1864年、フェルディナン・シャルル・オノレ・フィリップ・デステルノ伯爵が研究書『鳥の飛行について』を出版し、翌年にはルイ・ピエール・ムイヤールが影響力のある著書『空の帝国』を出版した。

1866年に英国航空協会が設立され、2年後にはロンドンのクリスタルパレスで世界初の航空博覧会が開催され、ストリングフェローは最高の出力重量比を持つ蒸気エンジンに対して100ポンドの賞金を授与されました。^{[86] [87]}

1871年、ウェナムとブラウニングは世界初の風洞を作った。^[89]協会の会員は風洞を使用し、キャンバー翼はケイリーのニュートン力学の理論で予測されるよりもかなり大きな揚力を生み出し、15度で揚抗比が約5:1になることを知った。これにより、実用的な空気より重い飛行機を建造できる可能性が明確に実証された。残る問題は、飛行機の制御と動力供給であった。

1850年から1880年まで生きたフランス人、アルフォンス・ペノーは航空学に多大な貢献をした。彼は翼の輪郭と空気力学の理論を発展させ、飛行機、ヘリコプター、羽ばたき飛行機の模型を製作した。1871年、彼は初めて空気力学的に安定した固定翼飛行機、彼が「プラノフォア」と名付けた単葉機の模型で40メートル（130フィート）を飛行した。ペノーの模型には、尾翼の使用、固有安定性のための翼上反り、ゴム動力など、ケイリーの発見のいくつかが組み込まれていた。プラノフォアには縦方向の安定性もあり、尾翼が翼よりも小さな迎え角になるように調整されており、航空学の理論に対する独創的で重要な貢献であった。^[90]

1870 年代までに、軽量の蒸気エンジンは航空機での実験に使用できるほどに開発されました。

フェリックス・デュ・タンプルは、1874年にフルサイズの有人機で短距離飛行に成功した。彼の「モノプレーン」はアルミニウム製の大型機で、翼幅は42フィート8インチ（13メートル）、パイロットなしで重量はわずか176ポンド（80キログラム）だった。この機体で数回の試験が行われ、タラップから発射された後、自力で離陸し、短時間滑空した後、安全に地面に帰還した。これは、モイの飛行より1年早く、歴史上初めて成功した動力飛行となった。^{[80] [91]}

トーマス・モイが製作したエアリアル・スチーマーは、モイ＝シル・エアリアル・スチーマーとも呼ばれ、メタノールを燃料とする3馬力（2.2kW）の蒸気エンジンで駆動する無人のタンデム翼航空機だった。全長14フィート（4.3m）、重量約216ポンド（98kg）で、そのうちエンジンは80ポンド（36kg）を占め、3つの車輪で走行した。1875年6月に、直径約300フィート（91m）の円形の転圧砂利道でテストされた。時速12マイル（19km/h）を超える速度には達しなかったが、離陸するには時速35マイル（56km/h）程度の速度が必要だった。^[92]しかし、歴史家チャールズ・ギブス＝スミスは、これが自力で離陸した最初の蒸気動力航空機であると信じています。^{[93] [94]}

ペノーが後に計画した水陸両用飛行機は、結局実現しなかったものの、他の最新機能が組み込まれていた。垂直尾翼 1 枚と牽引式スクリュー 2 本を備えた無尾翼単葉機で、ヒンジ式の後部昇降舵と方向舵面、引き込み式着陸装置、完全に密閉された計器付きコックピットも備えていた。

理論家として同等に権威があったのは、ペノーの同郷人であるヴィクトール・タタンである。1879年、彼はペノーの計画と同様に双頭の牽引式プロペラを備えた単葉機だが、独立した水平尾翼も備えた模型を飛行させた。この機体は圧縮空気で駆動され、空気タンクが胴体を形成していた。

ロシアでは、アレクサンダー・モジャイスキーが、 1 台の大型トラクターと 2 台の小型推進プロペラで駆動する蒸気動力の単葉機を製作しました。1884 年にこの単葉機は斜面から発進し、98 フィート (30 メートル) 空中に留まりました。

同年、フランスでアレクサンドル・グーピルが著書『La Locomotion Aérienne ( Aerial Locomotion )』を出版したが、後に彼が製作した飛行機械は飛行に失敗した。

ハイラム・マキシム卿は、イギリスに移住してイギリス国籍を取得したアメリカ人である。彼は同時代の人々をほとんど無視し、独自の旋回アーム装置と風洞を作った。1889年、彼はケント州ベクスリーのボールドウィン荘園の敷地内に格納庫と作業場を建設し、多くの実験を行った。彼は複葉機の設計を開発し、1891年に特許を取得し、3年後には試験装置として完成させた。それは巨大な機械で、翼幅105フィート（32メートル）、全長145フィート（44メートル）、前後に水平面があり、乗員は3人だった。双頭のプロペラは、それぞれ180馬力（130kW）の軽量複合蒸気エンジン2基で駆動されていた。総重量は7,000ポンド（3,200kg）であった。後の改造で、図に示すように翼面がさらに追加された。その目的は研究であり、空気力学的に安定しておらず、制御もできなかったため、ジェットコースターのように、浮き上がりを防ぐための2組目の拘束レールを備えた1,800フィート（550メートル）のトラックを走行しました。^[95] 1894年、機械は離陸するのに十分な揚力を獲得しましたが、拘束レールの1つが破損し、その過程で損傷しました。マキシムはその後、その研究を放棄しましたが、20世紀に航空学に戻り、内燃機関で駆動するいくつかのより小さな設計をテストしました。^[96]

蒸気動力の最後の先駆者の一人は、マクシムのように同時代の先駆者たちを無視したクレマン・アデルであった（次のセクションを参照） 。 1890年にアデルが開発したÉoleは、コウモリの翼を持つ牽引式単葉機で、短時間の制御不能なホップを達成し、自力で離陸した初の重航空機となった。しかし、1897年にアデルが開発した、似ているがより大型のAvion IIIは、蒸気エンジンを2基搭載していたことだけが目立ったが、まったく飛行できなかった。^[97]アデルは後に成功を主張したが、1910年にフランス軍が彼の試みに関する報告書を発表するまで、その主張は誤りであったと証明されなかった。

マシアの協力を得て製作され、1879年にビオが短期間飛行させたグライダーは、ムイヤールの研究に基づいており、形状は鳥に似ていた。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言われている。

19 世紀最後の 10 年ほどの間に、何人かの重要人物が現代の飛行機を改良し、定義づけました。イギリス人のホレイショ・フィリップスは航空力学に重要な貢献をしました。ドイツのオットー・リリエンタールとアメリカのオクターブ・シャヌートはそれぞれ独立して滑空飛行に取り組みました。リリエンタールは鳥の飛行に関する本を出版し、1891 年から 1896 年にかけて、自身の理論を検証するために、単葉、複葉、三葉のさまざまな構成の一連のグライダーを製作しました。彼は何千回も飛行し、亡くなるまでモーター駆動のグライダーに取り組んでいました。

フィリップスは、蒸気を作動流体として用いて、翼断面に関する広範囲な風洞研究を行った。彼はケイリーとウェナムが予見した揚力の原理を証明し、1884年から翼に関する特許をいくつか取得した。彼の研究結果は、現代のすべての翼設計の基礎となっている。フィリップスは後に、多葉機の設計に関する理論を展開したが、それが根拠のないものであることを証明した。

1880年代から、最初の本当に実用的なグライダーにつながる構造上の進歩がありました。特に活躍したのは、ジョン・J・モンゴメリー、オットー・リリエンタール、パーシー・ピルチャー、オクターブ・シャヌートの4人です。最初の近代的なグライダーの1つは、1883年にジョン・J・モンゴメリーによって作られました。モンゴメリーは後に、1884年にサンディエゴ近郊でそのグライダーで1回の飛行に成功したと主張し^[98]、モンゴメリーの活動はシャヌートの著書「飛行機械の進歩」に記録されています。モンゴメリーは、1893年にシカゴで行われた航空会議で飛行について論じ、シャヌートは1893年12月にモンゴメリーのコメントをAmerican Engineer & Railroad Journalに掲載しました。1885年と1886年にモンゴメリーの2番目と3番目のグライダーで短距離飛行したこともモンゴメリーによって説明されています。^[99] 1886年から1896年の間、モンゴメリは飛行機の実験よりも空気力学の物理学を理解することに重点を置いた。別のハンググライダーは、1877年にウィーン近郊でヴィルヘルム・クレスによってすでに作られていた。

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」として知られていました。彼は、1884年にウェナムの研究を模倣し、大幅に拡張し、1889年に研究を『航空学の基礎としての鳥の飛行』（Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst）として出版しました。彼はまた、コウモリの翼、単葉、複葉の形態を含む、現在ハンググライダーとして知られるタイプのグライダーシリーズを製作し、ダーヴィッツァーグライダーや通常の滑空装置などが挙げられます。1891年以降、彼は、制御された無拘束滑空を日常的に行う最初の人物となり、空気より重い機械を飛行させるところを初めて写真に撮られた人物となり、世界中の関心を刺激しました。彼は写真を含む自分の研究を厳密に文書化したため、初期のパイオニアの中で最もよく知られている人物の1人です。彼はまた、「飛ぶ前に飛び込む」という考え方を提唱し、研究者は紙の上で動力機械を設計してそれがうまくいくことを期待するのではなく、グライダーから始めて徐々にレベルアップしていくべきだと提案した。リリエンタールは、グライダーの墜落事故で負傷し、1896年に亡くなるまで、2,000回以上のグライダー飛行を行った。リリエンタールは、亡くなるまで、自分の設計に動力を与えるのに適した小型エンジンの開発にも取り組んでいた。

リリエンタールが中断したところを引き継いだオクターブ・シャヌートは、早期退職後に航空機の設計に着手し、数機のグライダーの開発に資金を提供した。1896 年の夏、彼のチームはインディアナ州ミラービーチで何度も設計機のいくつかを飛行させ、最終的に複葉機の設計が最良であるとの結論に達した。リリエンタールと同様、彼も研究成果を文書化し、写真を撮り、世界中の志を同じくする研究者との連絡に忙しかった。シャヌートが特に関心を寄せていたのは、飛行中の航空機の空力的不安定性の問題を解決することだった。鳥は瞬間的な修正でこれを補うが、人間は安定面と操縦翼面を使用するか、リリエンタールが行ったように航空機の重心を移動させることで対処しなければならない。最も厄介な問題は縦方向の不安定性 (発散) であった。翼の迎え角が増加すると、圧力中心が前方に移動し、角度がさらに増加するためである。直ちに修正しなければ、航空機は機首を上げ、失速する。理解するのがさらに困難だったのは、横方向の制御と方向の制御の関係です。

イギリスでは、マキシム社で働き、1890年代中期から後半にかけて数機のグライダーを製作し、飛行に成功したパーシー・ピルチャーが、1899年に動力飛行機の試作機を製作した。最近の研究によると、この飛行機は飛行可能であったとされている。しかし、リリエンタール同様、彼もテスト飛行を行う前にグライダー事故で亡くなった。

出版物、特にオクターブ・シャヌートの『飛行機械の進歩』 （ 1894年）とジェームズ・ミーンズの『人間飛行の問題』 （1894年）および『航空年鑑』（1895年 - 1897年）は、最新の研究や出来事をより幅広い読者に伝えるのに役立ちました。

この時期にオーストラリア人のローレンス・ハーグレイヴが箱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、ハーグレイヴは凧を4つつなげ、吊り下げ式の座席を追加し、16フィート（4.9メートル）を飛行した。懐疑的な大衆に安全で安定した飛行機械を製作できることを証明することで、ハーグレイヴは他の発明家や先駆者たちに道を開いた。ハーグレイヴは、飛ぶ機械を製作することに人生のほとんどを捧げた。彼は科学界内でのオープンなコミュニケーションを熱心に信じ、自分の発明の特許は取らなかった。その代わりに、同じ分野で研究している他の発明家とアイデアの相互交換が行われ、共同の進歩が促進されるように、自分の実験結果を綿密に公表した。^[100] 1889年までに、彼は圧縮空気で駆動するロータリーエンジンを製作した。

オクターブ・シャヌートは、複翼機が単葉機よりも効果的であると確信し、「ストラットワイヤー」補強翼構造を導入しました。この構造は、剛性と軽量性を兼ね備えており、複葉機の形でその後数十年にわたって航空機設計の主流となりました。

気球ジャンプも成功し始めた。1905年、ダニエル・マロニーは、ジョン・モンゴメリー設計のタンデム翼グライダーで気球に乗せられ、高度4,000フィート（1,200メートル）まで上昇した後、解放され、滑空して所定の場所に着陸した。これはカリフォルニア州サンタクララで行われた大規模な公開飛行のデモンストレーションの一環であった。しかし、数回の飛行成功の後、1905年7月の上昇中に、気球のロープがグライダーに当たり、解放後にグライダーは構造的に破損し、マロニーは死亡した。

グスタフ・ヴァイスコフはアメリカに移住したドイツ人で、そこですぐに名前をホワイトヘッドに改めた。1897年から1915年まで彼は飛行機とエンジンの設計と製造を行った。1901年8月14日、ホワイトヘッドはコネチカット州フェアフィールドで彼のNo.21単葉機で制御された動力飛行を行ったと主張した。飛行の報告はブリッジポート・サンデー・ヘラルド紙に掲載され、世界中の新聞で繰り返された。^[要出典]ホワイトヘッドは1902年1月17日にも彼のNo.22単葉機を使ってさらに2回の飛行を行ったと主張した。彼によると、その飛行機は40馬力(30kW)のモーターと双発のトラクタープロペラを備え、差動プロペラ速度と方向舵で制御されていた。彼は10キロメートル(6.2マイル)の円飛行をしたと主張した。

ホワイトヘッドの主張は主流の航空歴史家によって無視または却下されており、2013年3月にジェーンズ・オール・ザ・ワールドズ・エアクラフト誌はホワイトヘッドの飛行を空気より重い航空機の最初の有人、動力、制御飛行として認める論説を掲載したが、^[101]ジェーンズの企業所有者はその後、論説から距離を置き、「この記事はジャクソン氏の意見を反映したものであり、IHSジェーンズの意見を反映したものではない」と述べた。^[102]スミソニアン協会はホワイトヘッドが報告どおりに飛行したことを認めていない団体の一つである。^[103]

サミュエル・ピアポント・ラングレーは、天文学で輝かしい経歴を積み、スミソニアン協会の事務局長になる直前に、現在のピッツバーグ大学で本格的な航空力学の研究を始めた。1891年、彼は研究の詳細を記した「航空力学の実験」を出版し、その後は設計の製作に取り掛かった。彼は自動的な航空力学的安定性の実現を望み、飛行中の制御についてはほとんど考慮しなかった。^[104] 1896年5月6日、ラングレーの第5飛行場は、無人、エンジン駆動の大型航空機として初めて持続飛行に成功した。この航空機は、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、高度1,005メートル（3,297フィート）、および高度700メートル（2,300フィート）の2回の飛行が行われた。飛行時の速度は時速約25マイル（40 km/h）であった。どちらの飛行でも、第5飛行場は予定通り着水した。これは、重量を軽くするため着陸装置が装備されていなかったためである。1896年11月28日には、第6飛行場による別の飛行が成功している。高度1,460メートル（4,790フィート）のこの飛行は、アレクサンダー・グラハム・ベルによって目撃され、写真に撮られている。第6飛行場は、実際には第4飛行場を大幅に改造したものであった。オリジナルの航空機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と6の成功を受けて、ラングレーは自身の設計の実物大の有人機を建造するための資金集めを始めた。米西戦争に刺激され、米国政府は空中偵察用の有人飛行機械を開発するために5万ドルを彼に与えた。ラングレーはエアロドロームAと呼ばれる拡大版の建造を計画し、まずは小型のクォータースケールのエアロドロームから始め、1901年6月18日に2回飛行し、1903年にはより新しく強力なエンジンを搭載して再飛行した。

基本設計のテストは成功したようで、ラングレーは次に適切なエンジンの問題に取り組んだ。ラングレーはスティーブン・バルツァーにエンジンの製造を依頼したが、予想していた12馬力 (8.9kW) ではなく、8馬力 (6.0kW) しか出ずがっかりした。その後、ラングレーの助手チャールズ・M・マンリーが設計を改良し、950rpmで52馬力 (39kW) を出す5気筒水冷星型エンジンを開発したが、この偉業を再現するには何年もかかった。これでパワーと設計の両方を手に入れたラングレーは、大きな希望を抱いてこの2つを組み合わせようとした。

残念なことに、完成した飛行機はあまりにも壊れやすいことが判明した。元の小さなモデルを単純に拡大しただけで、設計が弱すぎて自立できない状態になった。1903年後半の2回の打ち上げは、どちらもエアロドロームがすぐに海に墜落して終わった。パイロットのマンリーは毎回救助された。また、飛行機の制御システムはパイロットの素早い反応を可能にするには不十分で、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限界だった。^[104]

ラングレーのさらなる資金獲得の試みは失敗し、彼の努力は終わった。12月8日の2度目の失敗に終わった打ち上げから9日後、ライト兄弟はフライヤーの飛行に成功した。グレン・カーティスはエアロドロームに93の改造を加え、1914年にこの非常に異なる航空機を飛行させた。 ^[104]スミソニアン協会は改造を認めずに、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。^[105] スミソニアン協会は最終的に1928年にこの主張を撤回した。

ライト兄弟は、航空の先駆者たちが直面した制御と動力の両方の問題を解決しました。彼らは、翼の反りによるロール制御と、操縦可能な後部舵によるロールとヨーの同時制御を組み合わせた方法を発明しました。ロール制御の手段としての翼の反りは、航空史の初期に短期間しか使用されませんでしたが、ロールとヨーの制御を組み合わせた革新は、飛行制御の根本的な進歩でした。ピッチ制御には、ライト兄弟は前方エレベーター (カナード) を使用しましたが、これも後に時代遅れになった設計要素です。

ライト兄弟は、翼の厳密な風洞試験と実物大グライダーの飛行試験を行いました。彼らは、実際に機能する動力飛行機「ライトフライヤー号」を建造しただけでなく、航空工学の科学を大きく進歩させました。

彼らは動力付き飛行機の操縦性に重点を置き、動力付き飛行機の飛行を試みる前に、無動力飛行機の操縦性に重点を置きました。1900 年から 1902 年にかけて、彼らは 3 機のグライダーを製作し、飛行させました。最初の 2 機は、19 世紀の先人たちの実験や文献に基づいてライト兄弟が予想したよりも効率がずっと悪かったです。1900 年のグライダーは予想の半分程度の揚力しかなく、1901 年のグライダーは、間に合わせの改造で使えるようになるまで、さらに性能が悪かったです。

答えを求めて、ライト兄弟は独自の風洞を作り、自分たちが作った200種類の模型サイズの翼の設計の揚力と抗力を計算するための高度な測定装置を備え付けた。^[106]その結果、ライト兄弟は揚力と抗力の計算における以前の間違いを修正し、この知識を使って1902年のシリーズの3番目のグライダーを作った。それはピッチ、ロール、ヨーの3軸すべてを機械的に制御可能な、空気より重い初の有人飛行機械となった。その先駆的な設計には、以前のグライダーよりもアスペクト比の高い翼も含まれていた。兄弟は1902年のグライダーで何百回も飛行に成功し、その性能は以前の2つのバージョンよりもはるかに優れていた。

エンジン駆動のフライヤーに十分なパワーを得るために、ライト兄弟は低出力の内燃エンジンを設計し、製作しました。風洞実験のデータを使用して、それまでのどのプロペラよりも効率の高い木製のプロペラを設計し、低いエンジン出力から十分な性能を引き出すことができました。フライヤーの設計は、生命や身体に不当なリスクを負うことなく安全に飛行し、墜落しても生き残れるようにしたいというライト兄弟の願いにも影響を受けていました。エンジン出力が限られていたため、飛行速度は低く、向かい風に向かって離陸する必要がありました。

スミソニアン協会と国際航空連盟（FAI）によると、^{[107] [108]}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から南に4マイル（6.4 km）のキルデビルヒルズで、空気より重い飛行機による初の持続的で制御された動力飛行を行った。 ^[109]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 m）を飛行し、有名な写真に記録されている。同日の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 m）を飛行した。フレッド・E・C・カ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号は非常に不安定で、1902年のグライダーで訓練したライト兄弟以外にはほとんど操縦不可能だったことが実証されている。^[110]

ライト兄弟は飛行機の開発を続け、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・プレーリーで飛行した。1905年の墜落事故の後、彼らはフライヤーIIIを再建し、重要な設計変更を行った。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、翼に非常にわずかな上反りを与えた。方向舵を翼の反り制御から切り離し、将来のすべての航空機と同様に、別の制御ハンドルに取り付けた。フライヤーIIIは、車輪がなく発射装置を使用していたが、完全な制御下で一貫して飛行し、パイロットを安全に出発点に戻し、損傷なく着陸し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（39 km）を飛行した。^[111]

結局、ライト兄弟は前部翼を完全に放棄し、 1910 年のモデル Bでは、その時点では標準的になりつつあった尾翼を採用しました。

1907年4月のサイエンティフィック・アメリカン誌によると、^[112]ライト兄弟は当時、空気より重い飛行機の航行に関して最も進んだ知識を持っていたようだ。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。そこで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。

動力による制御飛行が実現された後も、一般向けに実用的な飛行機械を開発するにはまだ進歩が必要だった。第一次世界大戦に至るこの時期は、航空の開拓時代と呼ばれることもある。^{[113] [114]}

初期の動力飛行の歴史は、初期のエンジン製造の歴史そのものである。ライト兄弟は独自のエンジンを設計した。彼らが使用した飛行エンジンは、5つのメインベアリングと燃料噴射装置を備えた12馬力（8.9kW）の水冷直列4気筒エンジン1基だけであった。ホワイトヘッドの飛行機は、彼が設計した2つのエンジンで動いていた。1つは離陸速度に達するために前輪を駆動する10馬力（7.5kW）の地上エンジン、もう1つはプロペラを駆動する20馬力（15kW）のアセチレンエンジンであった。ホワイトヘッドは熟練した機械工であり、他の飛行士にエンジンを製造して販売することで自分の飛行機の資金を調達したと伝えられている。^[115]初期のエンジンのほとんどは実用化できるほど強力でも信頼性も高くなかったため、改良型エンジンの開発は機体自体の改良と並行して進められた。

ヨーロッパでは、レオン・ルヴァヴァッサーのアントワネット 8V がV-8 エンジン形式の先駆者であり、1902 年に初めて特許を取得しました。このエンジンは 1906 年に導入されてから数年間飛行を支配し、当時の多くの有名な航空機に動力を与えました。直接燃料噴射、蒸発水冷却、その他の先進的な機能を取り入れ、約 50 馬力 (37 kW) を出力しました。

1908 年のイギリスのグリーン C.4 は、ライトの 4 気筒直列水冷設計を踏襲しながらも、52 馬力 (39 kW) を出力しました。このエンジンは、AV ローの航空機を含む多くの成功した先駆的航空機に搭載されました。

水平対向設計も生産された。4気筒水冷式デ・ハビランド・アイリスは45馬力（34kW）を達成したが、あまり使用されなかった。一方、成功した2気筒ニューポール設計は1910年に28馬力（21kW）を達成した。

1909 年には、星型エンジンの重要性が高まった。1909年のAnzani 3 気筒半星型またはファン エンジン (これも真の 120° シリンダー角星型で製造) は、わずか 25 馬力 (19 kW) しか出力しなかったが、Antoinette よりはるかに軽量であったため、ルイ ブレリオが海峡横断飛行に選択した。さらに革新的だったのは、1906 年のGnome Omega 50 馬力 (37 kW) 空冷 7 気筒ロータリー エンジンを筆頭とする、Seguin 兄弟の Gnôme ロータリー 星型エンジン シリーズであった。ロータリー エンジンでは、クランク シャフトは機体に固定され、エンジン ケースとシリンダー全体がプロペラとともに回転する。このタイプは 1887 年にLawrence Hargraveによって発表されていたが、Gnome に施された改良によって堅牢で比較的信頼性が高く軽量な設計が生まれ、航空界に革命をもたらし、その後 10 年間にわたり継続的な開発が行われた。燃料はクランクケースから直接各シリンダーに導入されたため、排気バルブのみが必要でした。より大型で強力な 9 気筒、80 馬力のLe Rhône 9Cロータリーは 1913 年に導入され、軍事用途に広く採用されました。

直列型と V 型は依然として人気があり、ドイツのメルセデス社は水冷式 6 気筒モデルをシリーズで生産しました。1913 年に、メルセデス社は大成功を収めた 75 キロワット (101 馬力) のDIシリーズを発表しました。

複葉機の軽さと強さは、2 つの翼を非常に接近させて配置することによる非効率性によって相殺されます。複葉機と単葉機の設計は互いに競い合い、1914 年の戦争勃発まで両方とも生産されていました。

注目すべき開発は、失敗作ではあったが、史上初の片持ち式単葉機であった。 1911年のアントワネット・モノブロックは、完全に密閉されたコックピットとフェアリングされた着陸装置を備えていたが、V-8エンジンの50馬力（37kW）の出力では、せいぜい数フィートしか飛行できなかった。より成功したのは、デペルデュサン支柱付き単葉機で、モーリス・プレヴォーが操縦し、10km（6.2マイル）のコースを28周し、平均時速73.63km（45.75mph）で優勝した。

三葉機も実験され、特にイギリスの先駆者AV ローが 1909 年から 1910 年にかけて製造したシリーズが有名である。さらに 4 枚の翼を持つ四葉機もまれに登場した。多数の非常に薄い翼を持つ多葉機も実験され、最も成功したのはホレイショ フィリップスであった。彼の最終試作機は、このアイデアの非効率性と性能の低さを証明した。

翼の設計に対する他の革新的なアプローチも試みられていた。スコットランド生まれの発明家、アレクサンダー・グラハム・ベルは、多面体翼と同様、期待外れに非効率であることが判明したセル状の八面体翼を考案した。その他の冴えない成果を挙げたものとしては、エドワーズ菱形翼、リー・リチャーズ環状翼、そしてさまざまな数の翼を次々とタンデムに並べたものなどがある。

これらの初期の実験形式の多くは、原理的には非常に実用的であり、その後再び登場しました。

初期の研究は、主に飛行できるほど安定して飛行機を作ることに重点が置かれていたが、完全な操縦性を提供することはできなかった。一方、ライト兄弟は、フライヤーを完全に操縦可能にするために安定性を犠牲にしていた。実用的な航空機にはその両方が必要である。安定性はいくつかの設計で達成されていたが、原理は完全に理解されておらず、進歩は不安定だった。横方向の制御には、エルロンが徐々に翼の反り返りに取って代わったが、ブレリオ XI の場合のように、設計者は一時的に翼の反り返りに戻ることもあった。同様に、全飛行尾翼は、ヒンジ付きの操縦翼面が取り付けられた固定安定板に取って代わられた。初期のライトフライヤーのカナードプッシャー構成は、トラクタープロペラ機の設計に取って代わられた。

フランスでは進歩は比較的速かった。

1906年10月23日と11月12日、ブラジルのアルベルト・サントス＝デュモンがフランスで14-bisで公開飛行を行った。^[116]顕著な上反角翼を持つカナード推進複葉機で、ハーグレイヴ式のボックスセル翼と、前方に取り付けられた「ボックスカイト」アセンブリを備え、可動式で昇降舵と方向舵の両方の役割を果たした。彼の飛行は、フランス航空クラブによって検証された動力付き空気より重い機械による最初の飛行であり、25メートル（82フィート）を超える最初の公式観測飛行としてドイツ・アーチディーコン賞を受賞した。後に、220メートル（720フィート）を21.5秒で飛行し、国際航空連盟によって認定された最初の世界記録を樹立した。^{[117] [118]}横方向の制御ができなかったため、これらの飛行の後、11月下旬に翼の間に原始的なエルロンとして補助面を追加し、さらに数回の飛行を行った。^[119]

翌年、ルイ・ブレリオは、水平尾翼をエレベーターとエルロンの複合として使い、完全な3軸制御が可能なトラクター単葉機、ブレリオ VIIを飛ばした。その直後の派生型であるブレリオ VIIIは、 1908年4月に現代の航空機飛行制御システムの認識可能な要素をまとめた最初の機体となった。^[120]ホレイショ・フィリップスとトライアン・ヴイアが失敗したところで、ブレリオのものは最初の実用的なトラクター単葉機となり、フランス航空のトレンドの始まりを示した。1909年までに彼はこの構成を開発し、ブレリオ XI はイギリス海峡を横断できるまでに至った。その他にも、尾翼をエレベーターとしてのみ使用し、横方向の制御に翼の反り返りを使用するなどの改良が加えられた。1907年に登場した別の設計は、ヴォワザン複葉機である。この機体には横方向の制御が全くなく、方向舵の制御のみで浅い旋回しかできなかったが、その年アンリ・ファルマンが飛行させて成功率を高め、1908年1月13日には、自力での離着陸を含む公式観測による1キロメートルの閉回路飛行を初めて達成した飛行士として、 賞金5万フランのドイツ・ド・ラ・ムルト＝アーチデアコン航空大賞を受賞した。

フランスの先駆者レオン・ルヴァヴァスールの設計は、彼が設立したアントワネット社の名前でよく知られています。1908 年に彼が開発したアントワネット IV は、現在では一般的な構成の単葉機で、尾翼と垂直尾翼にそれぞれ可動式の操縦翼が付いており、翼には補助翼が付いていました。補助翼は十分な効果がなく、後のモデルでは翼を曲げる補助翼に置き換えられました。

1908年末、ヴォワザン兄弟はアンリ・ファルマンが注文した航空機をJTCムーア・ブラバゾンに売却した。怒ったファルマンは、ヴォワザンの設計にエルロンを追加した独自の航空機を製造した。尾翼とエルロンにさらなる改良を加えたファルマンIIIは、 1909年から1911年の間に販売された最も人気のある航空機となり^[要出典]、広く模倣された。イギリスでは、アメリカ人駐在員サミュエル・コーディが1908年にライトフライヤーにレイアウトが似ており、尾翼と大きな前部エレベーターを組み込んだ航空機を飛ばした。1910年には、翼間にエルロンを取り付けた改良モデルがミシュランカップの競争で優勝し、ジェフリー・デ・ハビランドの2番目のファルマンスタイルの航空機は上翼にエルロンがあり、ロイヤル・エアクラフト・ファクトリーFE1となった。ファーマン III のコピーであるブリストルボックスカイトは大量生産された。米国では、グレン カーチスが最初にAEA ジューン バグを飛ばし、続いてゴールデン フライヤーを飛ばし、1910 年に海軍初の甲板離着陸を達成した。一方、ライト兄弟自身も安定性と操縦性の両立という問題に取り組んでおり、前翼の実験をさらに進めた後、最初に尾翼に 2 つ目の小さな翼を追加し、最終的に前翼を完全に取り除いた。彼らは 1910 年に 2 人乗りのモデル B を発表し、1911 年にバージェス モデル Fとして製造のライセンスを受けた。

他にも多くの過激なレイアウトが試されたが、有望なものはごくわずかだった。イギリスでは、JW ダンが、後退翼と円錐形の上面を持つ一連の無尾翼推進機設計を開発した。彼のD.5複葉機は 1910 年に飛行し、完全に安定していることが証明された。ダンは意図的に完全な 3 軸制御を避け、代わりに操作が簡単で、実際にはるかに安全であると彼が考えるシステムを考案した。ダンのシステムは広く採用されることはなかった。彼の無尾翼設計は、フランスのニューポール社と米国でバージェス・ダン社としてライセンス生産されたD.8でピークに達したが、ダンが士官を務めていたイギリス陸軍では、安定性が高すぎて戦闘中に機動性が十分でないとして実用的な軍用機としては却下された。^{[出典が必要]}

1901年、オーストリアで、ヴィルヘルム・クレスが、アルミニウム製の2つのポンツーンと3つの翼を連結した水上飛行機 「ドラッヘンフライガー」で、出力不足の離陸に失敗しました。

1910年、フランスでアンリ・ファーブルがイドラビオンで初の水上飛行を行った。^[121]これは、前翼に複葉機、三輪式レイアウトの短いフロート3つを備えた単葉機であった。

1912年、世界初の水上機母艦であるフランス海軍のフードルが、初の水上機^[122]であるヴォワザン・カナールを搭載。

初期の水上飛行機の問題点は、速度が増すにつれて水と飛行機の間に吸引力が生じ、飛行機が沈み、離陸が妨げられる傾向にあった。イギリスの設計者ジョン・シリル・ポートは、飛行機の底に段差を設けて吸引力を弱める技術を発明し、これは 1914 年のカーチス モデル Hに採用された。^[要出典]

1909年当時、飛行機は脆弱で実用性に乏しかった。エンジン出力が限られていたため、有効積載量は極めて限られていた。機体の基本的な構造と材料技術は、主に硬材や鋼管を鋼線で補強し、可燃性の補強材とシーラントを塗布した麻布で覆ったものだった。[ 123 ^]重量を節約する必要があったため、ほとんどの航空機は構造的に脆弱で、戦闘で必要となる急降下からの脱出などの激しい機動を行う際に飛行中に壊れることも少なくなかった。

それでも、進化を続けるこれらの飛行機械は単なる玩具ではなく、兵器として開発が進められていると認識されていました。1909 年、イタリアの参謀ジュリオ・ドゥーエは次のように述べています。

空は、陸や海の戦場に劣らず重要なもう一つの戦場になりつつあります。...空を制圧するためには、空中で敵の作戦基地や生産拠点を攻撃し、敵の飛行手段をすべて奪う必要があります。私たちはこの考えに慣れ、備えておく必要があります。

— ジュリオ・ドゥーエ（イタリア軍参謀）、1909年^[123]

1911年、イギリス軍人として初めて飛行し、1910年の陸軍演習中に固定翼航空機で空中偵察任務を遂行した最初のイギリス軍人であるバートラム・ディクソン大尉は、英国帝国防衛技術小委員会への提出書類の中で、航空機の軍事利用とそれに続く空中戦の発展と激化を予測した。^{[123] [124]}

ミサイルが初めて飛行機から投下されたのは、アメリカ陸軍の ポール・W・ベック中尉が カリフォルニア州ロサンゼルス上空で爆弾を模した土嚢を投下したときであった。^[125]

飛行機が初めて戦争に使用されたのは、 1911年から1912年のイタリア・トルコ戦争のときである。最初の実戦使用は1911年10月23日、カルロ・ピアッツァ大尉がブレリオXIに乗ってベンガジ近郊を飛行した時であった。最初の空爆はその直後の11月1日で、ジュリオ・ガヴォッティ少尉がトルコ軍の基地2か所に爆弾4発を投下した。最初の写真偵察飛行は1912年3月に行われ、これもピアッツァ大尉が操縦した。^[126]

この時期に開発された機種の中には、第一次世界大戦中、あるいは戦争中も軍務に就いたものもある。これには、1910年のエトリッヒ・タウベ、 1911年のフォッカー・スピン、イギリス航空機工場のBE.2、ソッピース・タブロイド/シュナイダー、そしてパイロットの訓練に使用されたさまざまな旧式機種が含まれる。シコルスキー・イリヤ・ムーロメツ（別名シコルスキーS-22）は、史上初の量産型で、当時最大の4発機であり、試作機は戦争勃発直前の1913年に初飛行した。この機種は爆撃機と輸送機の両方の用途で使用された。

動力ローター揚力に関する初期の研究は、固定翼航空機の開発とは独立して、後の研究者によって継続されました。

19世紀のフランスでは、数多くのヘリコプターの設計を共同で行う協会が設立された。1863年、ギュスターヴ・ド・ポントン・ダムクールは、当時確立されていた二重反転ローターを使用したモデルを製作した。当初は蒸気で動いていたが故障したが、ゼンマイ仕掛けのバージョンは飛行した。その他の設計は多種多様で、ポメスとド・ラ・ポーズ（1871年）、ペノー、アッヘンバッハ（1874年）、ディウエイド（1887年）、メリコフ（1877年）、フォルラニーニ（1877年）、カステル（1878年）、ダンドリュー（1878年 - 1879年）などがある。これらのうち、フォルラニーニの蒸気駆動二重反転モデルは20秒間飛行し、高度13メートル（43フィート）に到達した^{[127] [128]}。また、ダンドリューのゴム動力モデルも飛行した。^{[127] [128]}

ハイラム・マキシムの父親は、2 つの逆回転ローターで駆動するヘリコプターを考案しましたが、それを製造するのに十分なパワーのエンジンを見つけることができませんでした。ハイラム自身は、固定翼飛行に目を向ける前に、1872 年にヘリコプターの設計図を描きました。

1907 年、フランスのブレゲ・リシェジャイロプレーン No. 1 が「係留」テスト飛行で離陸し、地上から浮上した最初の有人ヘリコプターとなりました。約 60 センチメートル (24 インチ) 上昇し、1 分間ホバリングしました。しかし、飛行は非常に不安定であることが判明しました。

2ヵ月後、フランスのリゼヌーで、ポール・コルニュは自身のコルニュ・ヘリコプターで有人回転翼機による初の自由飛行を行い、高度30センチメートル（12インチ）まで上昇し、20秒間空中に留まった。

• 航空事故および事件
• 開拓時代の航空（1903-1914年）
• 第一次世界大戦における航空
• 最初の動力飛行の主張
• 航空のタイムライン

• ウォーカー、P. (1971)。ファーンバラの初期の航空、第 1 巻: 気球、凧、飛行船、マクドナルド。

• Aerospaceweb – 最初に飛行したのは誰ですか?
• Aerospaceweb – ライト兄弟が 1903 年に飛行したのに対し、アルベルト・サントス・デュモンは 1906 年まで飛行していなかったのに、なぜブラジル人は彼を世界初の飛行家とみなすのでしょうか?
• ライト以前の飛行機
• 航空パイオニア：アンソロジー
• 航空界の先駆者たち
• 飛行機の真実：有人飛行における最大の技術的ブレークスルーのリスト、ユルゲン・シュミットフーバー著、ネイチャー 421、689、2003