1804年,英国人乔治·凯利在旋转臂上试验了一种滑翔机模型,第一次将鸟类飞行原理进行人为的模仿,并提出了最早的“定翼”思想。19世纪末,日后享誉世界的莱特兄弟(威尔伯·莱特、奥维尔·莱特)进入了航空研究领域,兄弟俩在总结前人经验和教训的基础上,开始了他们的滑翔飞行试验。很快,他们完全弄清了一架成功的飞机所应具备的三要素:升举、推进和控制。
在1890年秋季到1902年秋季之间,莱特兄弟陆续制造了三架全尺寸双翼滑翔机,并利用自制风洞开展机翼翼型实验。其中,第三号滑翔机空重约53千克,加上飞行员后的重量在150~155千克。这架滑翔机在1902年秋开始试验时,取得了巨大成功,前后共计飞行了700余次,性能十分出色。
经过几年的努力,莱特兄弟的第一架飞机——“飞行者一号”终于问世。1903年12月17日,“飞行者一号”在北卡罗来纳州进行试飞。当天,“飞行者一号”总共进行了4次飞行,世界公认的第一次自由飞行是由哥哥威尔伯·莱特驾驶的第四次飞行,飞机在空中用59秒的时间飞行了260米。
此次飞行留空时间很短,但这是一项伟大的成就:它是人类历史上有动力、载人、持续、稳定、可操纵的重于空气的飞行器的首次成功飞行。这次成功飞行具有十分伟大的历史意义,为人类征服天空揭开了新的一页,同时也标志着航空飞机时代的来临。
飞机出现后的最初几年,基本上是一种娱乐的工具,主要用于竞赛和表演。但是当第一次世界大战爆发后,这个“会飞的机器”逐渐被派上了用场。1909年,美国陆军装备了第一架军用飞机,机上装有1台30马力的发动机,最大速度68千米/时。同年制成1架双座莱特A型飞机,用于训练飞行员。
第一次世界大战(后文简称“一战”)初期,军用飞机主要负责侦察、运输、校正火炮等辅助任务。当“一战”转入阵地战以后,交战双方的侦察机开始频繁活动起来。为了有效地阻止敌方侦察机执行任务,各国开始研制适用于空战的飞机。
世界上公认的第一种战斗机是法国的莫拉纳·索尔尼埃L型飞机。它装备了法国飞行员罗朗·加罗斯的“偏转片系统”,解决了一直以来机枪子弹被螺旋桨干扰的难题。随后,德国研制出了更加先进的“射击同步协调器”并安装在“福克”战斗机上,“福克”战斗机成为当时最强大的战斗机。“福克”战斗机的出现,从根本上改变了空战的方式,提高了飞机的空战能力,并从此确立了战斗机这种武器的典型布置形式。
随着空战的日趋激烈,战斗机作为飞机家族中的一个新成员,从此走上了“机动、信息、火力三者并重”的发展轨迹,在速度、高度和火力等方面不断改进。“一战”结束时,战斗机的最大飞行速度已达到200千米/时,升限高度达6千米,重量接近1000千克,发动机功率169千瓦,大多配备7.62毫米的机枪。总体来说,飞机在第一次世界大战中的地位是从遭到反对到不受重视,再到被重视,其地位的不断发展也为以后的战争方式奠定了基础。