飞行，要靠翅膀，翅膀，就是鸟儿身上那长有漂亮羽毛的“手”，天使身上就有那么一对迷人的翅膀。人类多么希望自己身上能长出一对翅膀啊！传说２０００多年前，中国汉代有位理想家，就曾用羽毛制成了鸟儿般的翅膀，缚在自己的身上，从高处一跃而下，果然滑行了几百步。希腊神话中，建筑师和雕刻家戴达罗斯为克里特国王米诺斯建造迷宫，触怒了米诺斯国王，和儿子伊卡罗斯一起被国王囚禁。父子俩在狱中用蜡和羽毛做成翅膀，飞出了监狱，飞到了意大利的那不勒斯。
然而，天空是那么神秘，人们只能寄希望于道士的灵丹妙药和死后灵魂升天来“实现”自己的梦想，除此，别无它法。
漫长悲壮的尝试人类毕竟是世间最伟大的，他们并不满足于想像中的飞行，古代的智者即开始了飞上天空的勇敢尝试。上边提到的戴达罗斯父子应是最初进行这种尝试的人，但他们逃出米诺斯国王的囚禁后，儿子兴奋过度，飞得离太阳太近，高温使蜡翅膀融化，他坠海身亡。其后，英国第九代国王布拉德用人造的羽毛翅膀飞行，亦摔死在地。据说中国古代有人用一把木椅子，在四条腿上绑上火箭，将他送上天空，他也为人类早期的飞行探险献出了自己宝贵的生命。其后，意大利的丹蒂、英国的约翰、土耳其的赫扎芬等人都曾试图用自制的羽翼从高处向下跳……他们或命丧黄泉，或摔断手脚。人类为征服天空付出了沉重的代价！但是，从失败的经验中，人们明白了一个重要的道理：对鸟类的简单模仿无法实现飞行的梦想！
当时，人们并不知道，人的沉重而又非流线型的躯体是不适于飞行的。人的心脏只相当于其体重的０．５％，而鸳鸯的心脏却占其体重的８％，小蜂鸟则高达２２％。人的正常脉搏每分钟７０次，高速运动时不会超过２００次，而麻雀飞行时，其心跳每分钟高达８００次。有人计算过，假如人有飞翼，为支撑飞行时所需要的肌肉，需要有６英尺长的胸膛。可见，仅凭人自身的体能条件，是永远也无法通过安装假翼来进行飞行的。
于是，人们开始改换一种思维模式，变换角度去探索和尝试上天之法。
中国古代发明的风筝，是人类发明最早而又成功的飞行器，传说它是春秋战国时期的墨子为了消遣而制造的。它自身无任何动力装置，仅凭线绳牵引，使其与风形成一定角度，产生向上的推力，飞升上天。
公元１３２６年前后，意大利旅行家马可·波罗把风筝传到欧洲，欧洲人将它改进为军事工具（装上燃烧物，向敌军投掷）和游戏。英国教师乔治·波科克，制造了一个大风筝，让他的女儿坐在上边，由一辆马车牵引着飞奔，风筝带着小姑娘飞上了天空。１８９３年，澳大利亚人劳伦斯·哈格雷夫发明了一种升空力和稳定性较好的箱式风筝。后来，欧洲许多地方设计的滑翔机、飞机都采用了哈格雷夫的设计，并加以改进。
公元前３世纪，希腊科学家阿基米德发现了物体在液体和气体中漂浮的原理，他是人类历史上第一个深入研究轻于空气飞行理论的人。他的发现，对人类实现飞的梦想做出了杰出贡献。但令人费解的是，阿基米德的发现近２０００年后，才有人开始尝试制造轻于空气的飞行器。１７０９年，巴西人古斯芒发明了人类历史上的第一个热气球，并成功地在王宫进行了表演。
古斯芒的发明，开创了人类使用热气球进行飞行的历史，其中，影响最大的是法国的蒙特格尔费兄弟和美国的夏尔教授。１７８３年，蒙特格尔费兄弟用亚麻布和纸制造了一个直径约３０米的巨大气囊。６月４日那天，他们用火堆加热气囊中的空气，瘪瘪的气囊慢慢鼓起来，８条大汉方能勉强将它拉住。他们松手时，气球升空了，它成功地上升到１８００米的高空，飞行了１５００米左右。兄弟俩向法国科学院报告了自己的成就，科学院邀请他们去巴黎表演。１７８３年９月１９日，巴黎万人空巷，凡尔赛宫前人山人海，连国王路易十六和王后也到了。此次，兄弟俩的气球高达２２．８米，装了３只家畜，成功地飞行了８分钟，约２５００米。１０月１５日，一个名叫德·路泽尔的气球支持者自告奋勇地乘坐上热气球，他人载球热气了现次实第一，钟分５—４了行空，飞高的米２６上了升飞行，于是人们称热气球为“蒙特格尔费”气球。
同年，夏尔教授参考热气球的设计，运用氢气轻于空气的原理，发明了氢气球。１２月１日，他和另一位参与制造氢气球的人乘上自制的氢气球，在巴黎升空表演。然后，夏尔又独自升空，飞行了３５分钟，安全着陆。后人把氢气球称为“夏尔”气球。
热气球和氢气球载人飞行的成功，在一定程度上实现了人类几千年的梦想，而且，１８７０年气球载人飞行不再是用于实验或表演，而是在战争中建立起一条航线。当时，普鲁士军队包围了法国首都巴黎，切断了巴黎与外界的联系，法国人则用气球重新建立起与外界联系的航线，他们共进行了大约６６次飞行，运送了９吨重的邮件和１５５个人。这是人类飞行史上空前伟大的壮举。
然而，人类并未满足，气球全得依赖气象条件，没有操纵选择，这还不是自由的飞行。于是，人们设想给气球安装动力装置，制造可操纵的热气球。制造者们从大海中艇、船的航行原理中得到启示，尝试设计会飞的艇，这就是与气球有着本质区别的飞艇。第一个设计飞艇的人是法国陆军工程军官梅斯尼埃，１７８４年，他设计出了第一艘软式飞艇的图纸，并上报给科学院。他的设计极不平常，包括了一个世纪以后生产的非硬式飞艇的全部原理：“雪前式”形状、保持理想气压差的外气囊及双叶片螺旋桨等，至今仍很适用。
１９世纪初，英国人蒙克·梅森实现了梅斯尼埃的设计，他制造出了人类历史上第一艘软式飞艇，他以发条驱动螺旋桨为动力，据说飞行速度可达每小时８公里。虽说梅斯尼埃的飞艇没有什么实用价值，但它成为了人类探索完全可操纵性飞行的起点。
１８９０年７月，德国退职将军齐伯林则设计出了世界上第一艘硬式飞艇，它是用坚固的铝制作骨架，外包一层涂胶蒙皮，其长度达１２８米，直径１１．７３米，总体积达１１３００米，总升空力达１３吨，由２台发动机提供动力。齐伯林与另外４人登上“齐伯林飞艇”，他自己亲自驾驶，成功地飞行了２０多分钟。１９３７年６月，“齐伯林飞艇”退休时，它已飞行了１００多万英里，运送了１３０００多名旅客和１０万多吨的邮件，从未出过一次事故。
尽管热气球和飞艇的发明实现了人类遨游天空的梦想，但是，人们还是不能像鸟儿般自由自在地在高空翱翔。这牵涉到一个比热气球和飞艇更复杂的飞行原理。而英国约克郡的男爵乔治·凯利发现了这一原理。
凯利知道，热气球之所以能升空，是因为它比空气轻，如果要把比空气重的物体升上天空，就必须吸引或猛然推动周围的空气，使空气的运动穿过物体的翅膀，而这样，就必得使物体具有这样一种形状，当气流穿过它的上下表面时，两面能产生不同的压强，因而产生在飞行中支撑物体的力，凯利称之为“升力”。但是，用什么东西来作为飞行器的动力装置呢？瓦特发明的蒸汽机，其输出功率远远超过人力，用它可作为理想的动力装置吗？凯利从中看到了希望。
还在蒸汽机发明之前，凯利就开始致力于飞行器的研究。２３岁时，他曾制造了一个直升机模型，不到３０岁，他又设计了自己的现代飞机方案，于１７９９年制作了一个小银盘（现收藏于伦敦科学博物馆内）。凯利在小银盘的一面刻着对作用在机翼上的力的说明，另一面刻着滑翔机的草图。飞行员坐在固定机翼下的船式机身内，操纵一副桨式“扑动翼”，以产生推动力。尾部有组合式升降舵和水平安定面。如果用螺旋桨代替“扑动翼”，它就与现代飞机非常接近了。
凯利在３４岁时，开始研制热气发动机和火药发动机，并尝试研制“旋翼”飞机。大约在３５岁时，他设计了一架扑翼机和飞机专用的轮子，并开始模仿鱼，研究飞机的流线体型。不到４０岁时，凯利制造出了航空史上第一架全尺寸滑翔机并试飞成功。４１岁时，他又设计出具有四个产生垂直升力的直升机旋翼和两个产生向前推力的螺旋桨的“直升平飞两用机”。
凯利一生一直不断进行各种扑翼机的研究和试飞。１８５３年，即凯利临终前４年，他在布朗普顿霍进行了一次非常有名的飞机试验，他的马车夫作为驾驶员进行试飞。他的孙女汤普森女士对这次试验有过非常精彩的回忆：
“马车夫乘坐这架飞机离开了地面，并降落在与起飞点的高度大致相同的西侧。我认为，飞机降落时飞行的距离比预计的短得多。马车夫走下飞机。当参观者越过山谷时，他叫了起来：‘乔治爵士，我想请您注意，我是雇来赶车的，不是来飞行的’。当然，他是用很重的约克郡腔调说的，这就是我记得的一切。后来，这架飞机被高置在山谷里，我常常坐在上面，有时藏在里面，以躲避我的家庭女教师……”
凯利在研究滑翔机时，也在思考螺旋桨，可惜，在他还未来得及验证螺旋桨之前，便于１８５７年与世长辞了。但是，他对飞机持之以恒的研究和丰富的研究成果，对人类发明飞机做出了重大贡献，从而确立了其“航空事业之父”的历史地位。就连被誉为现代航空奠基人、制造出第一架具有现代意义飞机的莱特兄弟也给予凯利极高的评价，称赞他“把飞行科学推进到一个以前从未达到过的水平，而且在上个世纪也几乎没有人能达到这一水平”。
凯利最为着名的追随者是萨默塞特地区的工程师威廉·塞缪尔·亨森。亨森兴趣广泛，才能非凡，在飞机的设计制造过程中，从螺旋桨、发动机到飞机的每一个部件，他都是独自设计的。１８４３年，他完成了取名为“空中蒸汽车”飞机的设计，并获得了专利。“空中蒸汽车”在设计上深受凯利观点的影响，其设计的先进性和完美性达到令人吃惊的程度。飞机具有增加升力的双弯度翼型机翼、起飞机翼、升降舵和起方向舵作用的可操纵的水平和垂直的后翼面，以及由坚固翼梁和厚翼肋装配成的机翼，在结构和布局上都表现出深远的预见性。虽然这架飞机由于缺少经费从来也没有进行过全尺寸的制造，但其设计上已具备了成功载人动力飞行所需要的一切要素，对其后飞机的设计产生了深远的影响。
蒸汽机强大的动力毋庸置疑，但其笨重的设备和较小的输出功率，仍无法作为飞机的发动机而使飞机飞起来。亨森和约翰·斯洛林于１８４４年至１８４７年间，制造并试验了按“空中蒸汽车”比例缩小的飞机模型，但试飞时，由于蒸汽机功率太小，产生的升力不足，飞机没有飞起来，人们委婉的评价此次试飞是，一次“有动力的滑翔”。其后，一名法国海军军官费利克斯·迪唐普尔·德拉克鲁瓦制造了一架精巧的单机模型，俄国的亚历山大·费多罗维奇·莫扎依斯基也制造了一架大型飞机，法国的克莱芒·阿代尔制造出名叫“神风”的蝙蝠状飞机，制造出着名的“马克西姆”机关枪的美国人海勒姆·史蒂文斯·马克西姆制造了一架十分庞大、总重量超过３．５吨的大型飞机。这些飞机都因动力不足和飞机机体过重而在试飞中只实现了跳跃式飞行，飞行距离仅达到二三十米。由于他们设计的飞机飞行距离过短，并且采用了助推起飞，所以并没被人们认可为正式的有动力飞行。与此同时，德国的奥托·利林塔尔在继续进行扑翼机的研究，他制造了５种滑翔机，并进行了几次很有影响的飞行。１８９９年，利林塔尔出版了一本《作为航空基础的鸟类飞行》的书，对人类飞行的努力和尝试进行了全面的理论总结，这本书被后人认为是伟大的航空经典着作。在此之前两年，美国人奥林塔夫·查纽特也曾出版了一本《飞行机器的进步》，这本书对人类飞行事业的影响也是巨大的。利林塔尔于１８９６年在试飞一架滑翔机时不幸失事，为人类的航空事业献出了宝贵的生命。临终前，他在柏林的一家诊所里说的最后一句话是：“必须做出牺牲”。
虽然上述先驱们的努力并没有被世人承认为成功地进行了有动力的飞行，但他们杰出的贡献，已为人类制造出第一架重于空气的、有动力飞行的飞机创造了必须具备的基本条件。飞机时代的到来指日可待了。
莱特兄弟：威尔伯·莱特和奥维尔·莱特谁也不会想到，人类发明第一架真正意义上的飞机的殊荣，竟会落到两个没有上过大学而从事制造和修理自行车的兄弟的头上。
莱特兄弟出生在美国俄亥俄州代顿。一只以拧紧的橡皮筋为动力垂直起飞的竹蜻蜓，激起莱特兄弟对飞行的强烈兴趣。送给他们这只竹蜻蜒的是他们的父亲米尔顿先生，他是基督教兄弟联合会的一位主教。孩子们管这只竹蜻蜓叫蝙蝠。米尔顿全家共有５个孩子。两个哥哥的年龄比威尔伯和奥维尔大得多，此外还有一个妹妹。威尔伯生于１８６７年，奥维尔生于１８７１年，这两个孩子从小就爱摆弄各种机器。
于是，在进取心和好奇心的驱使下，兄弟俩开始钻研起使物体悬在空中的问题。他们又是做风筝，又是放风筝，还为邻居家的孩子们大做起风筝来。上中学时，奥维尔办过一份由他和威尔伯制造的印刷机印刷的周报。报纸大获成功，后来竟发展成日报，但只出了４个月。１８９０年初，一股骑自行车的热潮席卷整个美国。威尔伯和奥维尔便趁机在俄亥俄州的代顿市开设了一家自行车修理铺。威尔伯勤勤恳恳，扎扎实实；奥维尔则富于想像，敏于创新。他俩在生意上配合得非常好。后来，他们开办“莱特自行车公司”，开始制造他们自行设计的凡克雷牌自行车。