دوران باستان و اساطیر

در داستان‌های اسطوره‌ای باستان نقل می‌کنند که انسان همیشه سعی می‌کرده به نحوی عمل پرواز را انجام دهد. برای مثال در افسانه‌های یونانی ایکاروس یا افسانه‌های دایدالوس و ویمانا در حماسهٔ هند باستان نشانه‌هایی از پرواز وجود دارد. آن‌ها سعی می‌کردند به تقلید از پرندگان و با بال‌هائی که از پر و موم ساخته بودند پرواز کنند اما اکثراً موجب مرگشان می‌شد. همچنین مشهور است که در حدود ۴۰۰ سال پیش از میلاد مسیح در یونان باستان، ارخطوس اولین دستگاه پرندهٔ مصنوعی که به صورت خودکار پرواز می‌کرد را ساخته است؛ مدلی شبیه به یک پرونده که احتمالاً با نیروی بخار پرواز می‌کرده و گفته می‌شد تا ۲۰۰ متر پرواز می‌کرد.

عصر بالون‌ها

در قرن هفدهم، توجه بشر به پروازهای «سبک‌تر از هوا» معطوف گردید؛ بنابراین اولین پرواز با بالون‌هایی که از هوای گرم و هیدروژن پر می‌شدند انجام گرفت. اگر چه یکی از معایب بزرگ بالون این بود که ساکنین بالون کاملاً در اختیار و دستخوش تغییرات هوا بودند و دائماً به وسیله باد این طرف و آن طرف برده می‌شدند.

هواپیماهای بی‌موتور

برخی از اولین پروازهای ثبت شده در طول تاریخ که توسط گلایدر انجام شده‌است به شاعر و مخترع قرن نهم عباس ابن فیرنس و راهب قرن یازدهم Eilmer of Malmesbury نسبت داده می‌شود که البته هر دو ایشان صدمه می‌بینند. همچنین لئوناردو داوینچی، نقاش، مجسمه‌ساز، فیزیکدان، فیلسوف، طبیب و دانشمند ایتالیایی توانست مهندسی بال پرندگان را کشف کند و طرح‌هایی را از یک ماشین پرنده را در کتاب قوانین پرواز پرندگان را رسم کند. وی مدعی شد که توسط بال‌های متحرک مصنوعی می‌توان مانند مرغان در آسمان پرواز کرد و یا لااقل از مکان‌های مرتفع به آسانی و بی‌خطر فرود آمد. اندیشه وی را یارانش به باد مسخره گرفتند ولی او پس از مدتی آزمایش موفق شد دستگاه کوچکی بسازد که مرکب از دو بال، یک بدنه و یک سکان بود، داوینچی دستگاه خود را از مکان مرتفعی به پائین رها نمود و پس از طی خط سیر طولانی به آرامی روی زمین نشست. چندی بعد لئوناردو در سال ۱۵۰۰ دستگاه خود را کامل‌تر نمود بدین معنی که بوسیله یک فنر که حرکات ملایمی به بال‌های دستگاه اختراعی می‌داد موفق شد آن را مدت بیشتری در هوا نگاه دارد، ولی البته کسی با آن پرواز نکرد.

در قرن‌های بعدی نیز افرادی توانستند به مدل‌هایی از وسیله‌های پروازی برسند. در سال ۱۶۷۸ میلادی بینه فرانسوی همانند داوینچی دستگاهی ساخت که بال‌هایش توسط انسان حرکت می‌کرد. وی در پرواز موفق نشد. در ۱۷۸۴ میلادی بین ونو فرانسوی نیز دستگاهی ساخت که بال‌هایش شبیه پروانه یا فرفره بود. این دستگاه نیز می‌توانست مدت زیادی در هوا بماند و سقوط نکند. در سال ۱۸۴۳ میلادی هنسون آلمانی دستگاهی ساخت که دارای دو بال بسیار بزرگ، یک سکان و اتاقک کوچک برای حمل انسان بود. این دستگاه نسبتاً کامل‌تر از دستگاهای قبلی بود می‌توانست کم و بیش مانند هواپیماهای بی‌موتور عمل کند. بدین ترتیب که آن را با زحمت فراوانی آن را به مکان مرتفعی می‌بردند و هنگام وزیدن باد مناسب آن را به سوی جلو پرتاب می‌کردند. دستگاه سبک حتی با داشتن یک سرنشین در هوا چرخ می‌زد و به آرامی بر روی زمین می‌نشست. موفقیت هنسون در این راه توجه عده زیادی از محققین را جلب کرد و از این تاریخ به بعد متوجه شدند که ممکن است دستگاه کاملی تعبیه کرد که از مکان‌های مرتفع در فضا رها شود و مانند پرندگان بر روی هوا بلغزد بدون آنکه سقوط آنی در پی داشته باشد ولی ماندن در هوا و ادامه پرواز مشکل بزرگی بود که حل آن به نظر هیچ‌کس نمی‌رسید. از سوی دیگر همین اختراع تکمیل شده هنسون معایب فراوانی داشت و تقریبا دیگر افرادی که کار وی را تقلید کردند سقوط کرده و جان خود را از دست دادند. پس از هنسون، آلفونس پنو فرانسوی در سال ۱۸۷۱ میلادی هواپیمای دیگری ساخت که بسیلر سبک بود و مدتها می‌توانست در هوا باقی بماند.

در حقیقت یکی از علت‌های ادامه نداشتن پرواز اینگونه دستگاه‌ها سنگینی آن‌ها در هوا بود و دیگری آن که محور ثقل دستگاه کامل نبود و به همین علت آن طوری که پرندگان می‌توانند پرواز آزاد داشته باشند دستگاه‌های اختراعی نمی‌توانست این کار را انجام دهد.

پس از پنو افراد دیگری در کشورهای مختلف دست به تکمیل این اختراع زدند تا آنکه سرانجام در سال ۱۸۰۱ میلادی اوتو لیلینتال انگلیسی (Otto Lilienthal) موفق شد بال پرنده بسازد. این بال پرنده که شبیه بال خفاش بزرگ بود می‌توانست یک سرنشین با خود حمل کند و مدت زیادی در فضا باقی بماند. جنس این بال‌ها از ابرشیم و فوق‌العاده سبک و محکم بود و محور ثقل آن نیز کم و بیش در محل مناسبی تعبیه شده بود. اختراع لیلیان‌تال با آنکه موفقیت آمیز بود ولی سرانجام به علت نقص فنی کوچک باعث مرگش شد. پس از لیلیان‌تال مخترعین دیگری سال‌ها در این راه آزمایش کردند تا سرانجام در سال ۱۸۹۶ میلادی شانو فرانسوی موفق شد یک هواپیمای بی‌موتور کامل اختراع کند. این هواپیمای بی‌موتور دارای دو بال، یک سکان متحرک و یک محور ثقل صحیح بود و سرنشین آن می‌توانست باخیال راحت در آن بنشیند و از مکان بسیار مرتفعی در هوا رها شود و به میل خود سکان را حرکت داده به سیر هواپیما تغییر جهت دهد و به همین نحو وزش باد نامناسب را کنترل کند. این هواپیما در حقیقت پدر هواپیماهای موتوری دو پله است. جنس آن از ابریشم و آلومینیوم و چوب‌های فوق‌العاده سبک و محکم بود.

اکنون اساس هواپیما کشف شده و به مرحله عمل در آمده بود. همه می‌دانستند جسم مسطح و سبک و وسیعی که دارای شکل منظم و محور ثقل معین باشد می‌تواند بر روی ذرات هوا بلغزد. در حقیقت ذرات هوا از سقوط آنی این دستگاه به واسطه تماس با سطح وسیع آن جلوگیری می‌کردند. اما مخترعان می‌خواستند این هواپیماهای بی‌موتور را که فقط بر اثر وزش باد و یا از مکان‌های مرتفع حرکت می‌کنند؛ دارای حرکت سریع بوده و به میل سرنشین به بالا و پائین و چب و راست بالاخره از مکانی به مکان دیگر برود.

هواپیماهای موتوردار

پرندهٔ رایت ۱ در حال اولین آزمایش در ۱۷ دسامبر ۱۹۰۳. در حال حاضر این هواپیما در موزه ملی هوافضای اسمیتسونین در شهر واشینگتن دی‌سی به نمایش گذاشته می‌شود.

اما بسیاری مخترع هواپیما به معنای امروزی را برادران رایت می‌دانند. آن‌ها نخستین کسانی بودند که موفق شدند هواپیمای بی‌موتور یا بادبادک هوائی را نیرو داده با سرعت و به میل سرنشین در فضا به پرواز درآورند. برادران رایت پس از سال‌ها آزمایش در ۱۷ دسامبر ۱۹۰۳ در کیتی هاوک در کارولینای شمالی، آمریکا موفق شدند موتور کوچکی برروی هواپیمای خود نصب کنند و به محور این موتور پروانه‌ای که عیناً شبیه یک فرفره بود متصل سازند و در نتیجه هواپیما را بر اثر گردش فرفره با استفاده از نیروی موتور در هوا به پرواز درآورند. با اینکه پیش از برادران رایت موتورهای نفت سوز اختراع شده بود ولی فکر استفاده از پروانه (هلیس) برای شکافتن هوا و پیش بردن هواپیما به اندیشه کسی خطور نکرده بود. آن‌هایی که می‌خواستند هواپیما را با سرعت در فضا به حرکت در آوردند همگی سعی داشتند با استفاده از حرکت دادن بال‌ها این کار را انجام دهند زیرا آن‌ها می‌خواستند عیناً از پرندگان تقلید کنند ولی کوشش مخترعین در این راه بجایی نرسیده بر همه ثابت شد که فکر برادران رایت یعنی استفاده از پروانه برای پیش بردن هواپیما در هوا صحیح‌ترین اندیشه‌هاست.

هواپیمای آن‌ها به عنوان «اولین وسیلهٔ سنگین‌تر از هوا که پروازی قابل کنترل و پایدار را توسط موتور خودش» انجام داد نام گرفت. برادران رایت اوتو لیلیان‌تال را به عنوان الهام‌گر خود معرفی کردند.

پس از برادران رایت، کورتیس آمریکایی در سال ۱۹۰۸ اختراع رایت را تکمیل کرد و با قراردادن چند چرخ کوچک در زیر هواپیما مسئله فرود آمدن و برخاستن را حل کرد و بدین ترتیب از آن سال به بعد مخترعین در تکمیل این ماشین کوشیدند.

هواپیماهای جت

هواپیمای جت هواپیمایی است که از موتور جت برای پیشرانش استفاده می‌کند. اولین هواپیمای جت قابل استفاده، مدل Heinkel He 178 آلمانی بود که در سال ۱۹۳۹ آزمایش شد. و در سال ۱۹۴۳ هواپیمای مسرشمیت ام‌ئی ۲۶۲ (Messerschmitt Me 262) برای اولین بار در نیروی هوایی آلمان نازی استفاده شد. در اکتبر ۱۹۴۷ هواپیمای بل ایکس-۱ (Bell X-1) اولین هواپیمایی بود که توانست دیوار صوتی را بشکند. اولین هواپیمای تجاری جت نیز در سال ۱۹۵۲ به نام De Havilland Comet روانهٔ بازار شد. ظرفیت این هواپیما بیش از ۱۰۰ نفر بود و توسط بریتانیا ساخته شده بود. بوئینگ ۷۰۷ اولین هوپیمای تجاری موفق دنیا بود که که توانست برای بیش از ۵۰ سال از ۱۹۵۸ تا ۲۰۱۰ میلادی سرویس دهی کند. بوئینگ ۷۴۷ نیز از سال ۱۹۷۰ بزرگ‌ترین هواپیمای تجاری جهان بود تا این که در سال ۲۰۰۵ ایرباس آ-۳۸۰ این رکورد را شکست.