硬式飞艇的构造
硬式飞艇的骨架由横向隔框、纵向龙骨梁和桁条，以及承力张线和撑杆等构成。整个艇体不气密，主要起维持流线型和连接各部分的作用。艇体内部由隔框分割成许多小气室。每个小气室内放有由纤维织物制成的密封小气囊，气囊内为浮升气体。在地面时，小气囊内不完全充满，随着飞行高度的增加，外界大气压下降，气囊内气体也随之膨胀，在达到规定高度时，气囊恰好胀满。众多的小气囊可提高飞艇的抗损性和安全性。部分小气囊受损不会使整个飞艇浮力完全丧失。
第一艘飞艇生
最早的飞艇是法国的吉法尔于1852年制成的装有蒸汽机的飞艇。飞艇形如雪茄的软式气囊下有一个三角形的风帆，用来操纵飞行方向。飞艇下悬的吊舱内装有一台2．2千瓦的蒸汽机，用来带动3叶螺旋桨。1852年9月24日，吉法尔驾驶这艘飞艇由巴黎飞到特拉普斯，航程约28公里。速度约10公里／小时。
飞艇大王——齐伯林
齐伯林（1838～1917）是德国飞艇制造家，大型实用硬式飞艇的发明人。齐伯林1857年毕业于路易斯堡陆军士官学校。历任瓦敦堡国王侍卫官、王国驻柏林使节、骑兵旅长。1890年以陆军中将衔退伍。
1863～1864年，齐伯林赴美国考察军事期间，曾亲自乘氢气球升空，从而产生研制可操纵气球的设想。他曾针对当时半硬式飞艇不能载重的缺点提出全硬式飞艇的设想。1891年，齐伯林自陆军退役后以全部精力从事飞艇的研制。
1900年，他制成第一艘雪茄形铝制硬壳的硬式飞艇。飞艇长128米，直径11．7米，氢气囊总容积约11300立方米，装有两台11．8千瓦的船用发动机。他接受前人的经验和教训，把大气囊分成许多小气囊，以防止氢气爆炸等事故。1900年7月2日，这艘飞艇首次升空试飞，但因操纵性能不好而在着陆时撞毁。齐伯林后来对飞艇结构做了改进，在飞艇上安装62．5千瓦的发动机。他于1906年制成两艘飞艇并成功地进行了两次时速57．6公里的试飞。
1908年，齐伯林创办了生产军用和商用飞艇的“齐伯林飞艇公司”。到1918年，这个公司共制造113艘军用飞艇，在第一次世界大战中得到广泛应用。他还在1909年开办“德国航空运输有限公司”，经营国内航线和汉堡一美国之间的航线。齐伯林硬式飞艇是世界上最早用于正式空运旅客的商用交通工具。
“兴登堡”号飞艇的着火坠毁，宣告了飞艇航运时代的结束。
昙花一现的客运飞艇
飞艇作为空中客运的工具，其历史非常短暂。1909年，齐伯林创设了“德国航空运输有限公司”。1910年6月22日，开始用LZ－7号齐伯林飞艇在法兰克福、巴登和杜塞多夫之间作载客定期飞行，距离共193公里。LZ－7号飞艇可载20人，装有3台88千瓦（120马力）的活塞发动机，巡航速度为60公里／小时。这是最早的空中定期航线。
1929年，德国齐伯林公司制成的大型商业飞艇“齐伯林伯爵”号，曾载客16人首次完成环球飞行。后来又制造的“兴登堡”号是当时最大的飞艇，容积200000立方米，长245米，最大直径约40米，总重206吨。其内部陈设豪华，可载75名旅客，时速130公里。它曾10次往返飞行于美国和德国之间，总共运送旅客1000多人。1937年5月6臼，“兴登堡”号从德国飞往美国时，在美国新泽西州莱克赫斯特上空，它的上部垂直尾翼忽然起火，火焰蔓延全艇，致使36人遇难。飞艇的商业航行也从此宣告结束。
对飞机的尝试
凯利的尝试
在人类研制的轻于空气的航空器飞行成功的同时，许多航空先驱者对重于空气的航空器——飞机也在进行探索和试验。
19世纪初，英国的凯利首先提出了利用固定机翼产生升力和利用不同的翼面控制和推进飞机的设计概念。由多年来尝试的扑翼转向定翼，是飞机走向成功之路的第一步。他在仔细地研究了鸟类飞行之后，认识到鸟翼的功能可分解为升举和推进两部分。1809年，凯利在其著作中写道：“全部问题是如何应用足以抵抗空气阻力的动力来使翼面支持一定的重量。”这就是动力飞行的基本原理。1849年，他制成一架滑翔机，将一个10岁的小孩带到几米的空中。1853年，他又制成一架新的载人滑翔机，带着他的马车夫飞了几百米。由于当时没有一种动力装置具有足够大的推力重量比，所以不可能实现动力飞行。
航空理论的先驱者——凯利
凯利（1773～1857）是英国航空科学家。他最早阐明重于空气的航空器的飞行原理，系统地叙述了现代飞机的概念。他是第一个利用旋转臂从事航空科学研究的人，对空气动力学的产生和形成作出了重要贡献。
凯利设计的飞机模型。凯利早期的实验虽然着重在重于空气的飞行器方面，但他预见到气球航行将首先获得成功。他还提出飞行器的流线化外形，探索更轻的动力装置和说明采用曲翼面的重要性。凯利制造了第一架滑翔机并进行试飞，以验证他的理论的有效性。他确立了现代飞机的基本布局，包括机身、水平和垂直尾翼等，凯利最重要的著作是《关于空中的航行》，它为后来的飞行器研制者提供了有益的经验。
动力飞机的最初尝试
解决升力、动力和稳定操纵问题是飞机成功飞行的保证。当时的探索者利用蒸汽发动机对动力飞行进行了尝试。
1842年，英国的亨森设计了飞机草图并获得专利，但并未制造。1882年，俄国的莫扎伊斯基曾使其单翼机沿斜坡下滑做过动力跳跃。1890年，法国阿代尔的蝙蝠式飞机由平地做了跃飞。1894年，旅居英国的美国人马克西姆的巨型飞机试飞时也未获成功。他们的飞机飞行距离很短，无法说明飞机是可操纵的。1883年，汽油内燃机（活塞发动机）问世。20世纪初，美国科学家兰利制造了安装活塞发动机的飞机，因没有解决飞机的稳定操纵问题，1903年的两次试飞均遭失败。
动力飞机的奠基人——兰利
兰利（1834～1906）是美国物理学家、天文学家和航空科学家。兰利未受过高等教育，靠自学成才，曾发明热辐射测量仪器。
从中年起，兰利开始研究重于空气的飞行器，进行模型飞机的橡筋弹射试验。他搜集大量空气动力资料，为了验证气动理论亲自制造旋转臂，并用鸟翼进行试验。1896年，兰利制造的蒸汽机模型飞机试飞成功，后又进行一系列具有历史意义的飞行试验，其中一架飞行距离达1280米。1898年，兰利得到美国政府的资助，设计了一架用内燃机作动力装置的飞机，于1901年完成1／4缩小比例的模型飞机的试飞。接着，他制成一架全尺寸飞机，于1903年10月7～8日采用从船上弹射起飞的方式试飞，结果飞机坠落水中而未获成功。
兰利逝世后，美国著名飞机设计师寇蒂斯于1914年将飞机打捞出来，稍加修改而试飞成功。兰利生前虽未实现飞机动力飞行的愿望，但他的许多发现给后来的飞机研制者以有益的启示。
滑翔的探索
有少数人从试飞滑翔机开始对飞行进行探索。他们试图先使滑翔机稳定地飞行并能操纵，然后再加上动力，这个途径恰是成功的道路。
试飞滑翔机探索飞行的创始者是德国的李林达尔。他从1867年起研究滑翔，1891年设计并制成一架滑翔机，1893～1896年间做了约2000次滑翔飞行，滑翔距离曾达300米。他的最终目的是在滑翔机上安装发动机，实现动力飞行。1896年，他在一次飞行中因滑翔机失事而不幸遇难。
沿着李林达尔的道路继续探索的是在美国工程师查纽特。他从1875年起开始对飞行发生兴趣，毕生搜集和编辑其他研究者的成果，于1894年出版了《飞行机械的进展》一书。1896年查纽特采用桥梁设计技术改进了李林达尔的双翼滑翔机，并做了几百次成功的飞行，飞行距离达几百米。查纽特曾打算制造动力飞机。当莱特兄弟读了他的书后与他建立了通信联系，他便成了莱特兄弟的顾问和知已。
滑翔飞行家——李林达尔
李林达尔（1848～1896）是德国工程师和滑翔飞行家，世界航空先驱者之一，最早设计和制造出实用的滑翔机。
李林达尔自幼酷爱飞行，少年时曾进行飞人试验。他长期观察研究鸟的飞行规律，并与1889年，写成著名的《鸟类飞行——航空的基础》一书，指出机翼也要像鸟翼那样具有弓形截面才能获得更大的升力。1891年，他制成一架蝙蝠状的弓形翼滑翔机，成功地进行了滑翔飞行，飞行距离超过30米，从而肯定了曲面翼的合理形式。此后，又制造了多架不同型别的单翼和双翼滑翔机。李林达尔的滑翔机在中部装设吊架，飞行员悬吊在架上，靠移动身体来掌握重心位置，借以控制滑翔的方向和速度。1891～1896年，他在柏林附近的试飞场地进行了2000次以上的滑翔飞行试验。他还把滑翔的体会作出详细记录，积累了丰富的资料，编制成空气压力数据表。他还著有《飞翔中的实际试验》等书。他拟在充分掌握稳定操纵后，在滑翔机上安装蒸汽机实现动力飞行，但此愿望未能实现，1896年他在一次飞行试验中失事遇难。
李林达尔虽未实现飞机的动力飞行，但他的飞行实践和研究为后来者提供了宝贵的经验，特别是莱特兄弟从他的经验中获得许多教益。李林达尔为20世纪初期动力飞行的成功做出了重要贡献。
航空时代到来的标志——动力飞机的诞生
航空是20世纪发展迅速、对人类社会影响巨大的科学技术领域之一。自从人类诞生以来，飞上蓝天一直是人们的理想。但这种理想在生产力低下的年代只能是一个飘渺的梦。随着生产力的发展，这个梦想终于在人类迈入20世纪初成为了现实。
经过一代又一代飞行家的长期探索和勇敢尝试，1903年12月17日，美国莱特兄弟用自己制造的飞机，实现了人类首次持续的、有动力的、可操纵的飞行，开创了现代航空的新纪元。
具有划时代意义的莱特飞机
世界航空的先驱——莱特兄弟
莱特兄弟是世界航空的先驱，美国飞机发明家。W·莱特（1867～1912）和O·莱特（1871～1948）兄弟仅读完了中学课程，他们自幼对飞行怀有浓厚兴趣，曾仿制过“竹蜻蜓”，早年从事自行车修理和制造。1896年，德国滑翔飞行家O·李林达尔在飞行中失事遇难，莱特兄弟深受影响，决心研制动力飞机并取得了圆满成功。莱特兄弟的航空先驱作用受到人们的崇敬，他们曾获得多种荣誉和奖励。1909年获美国国会的荣誉奖。1924年，O·莱特被授予卓越飞行十字章。后人在基蒂霍克莱特飞机试飞成功的地方树立起莱特兄弟的纪念碑。
滑翔机的试验成功
莱特兄弟重视从理论和实践两个方面研究飞机的稳定操纵问题。他们认为，飞机的平衡、上升和转弯可通过偏转舵面来实现。他们还研究了鸟和风筝的飞行，制造了一架风筝形的滑翔机进行试验，然后进行滑翔机载人飞行试验。
1900年，莱特兄弟完成了第一次载人滑翔飞行。1900～1903年间他们共制造3架滑翔机，在北卡罗来那州基蒂霍克附近的山上进行了近千次滑翔飞行。最后一架滑翔机完全达到了稳定操纵的要求。接着，莱特兄弟在第3架滑翔机基础上制成的飞机上安装一台自制的8．8千瓦功率的内燃机，采用升降舵在前、方向舵在后的鸭式布局。机翼剖面呈弧形，翼展13．2米。着陆装置为滑橇式。这架飞机被命名为“飞行者”1号。
莱特兄弟制造的飞机在不断改进中完善。
动力飞机的飞行成功
1903年12月17日，是人类航空史上一个伟大的日子。这一天，莱特兄弟的“飞行者”1号飞机在基蒂霍克试飞4次均获成功。第一次由O·莱特驾驶，飞行距离36米，留空时间12秒。最后一次由W·莱特驾驶，飞行距离达260米，留空时间59秒，这是受到公认的最早的空中持续动力飞行。
1904～1905年，莱特兄弟又制造了“飞行者”2号和“飞行者”3号。后者是世界上第一架实用的飞机，它能转弯、倾斜和盘旋飞行，留空时间超过半小时。1908年，W·莱特在法国的飞行表演使欧洲掀起航空热潮。1908～1909年，莱特兄弟正式接受美国陆军部的订货并组建了莱特飞机公司，还签订了在法国建立飞机公司的合同。
20世纪初，飞机飞行在欧洲发展很快。1906年，桑托·杜蒙设计的飞机在法国飞行成功。1909年7月25日，法国布莱里奥驾驶自己设计的“布莱里奥”Ⅺ号单翼机，首次飞越了英吉利海峡，完成了航空史上最早的飞机国际飞行。1910年3月，法国的法布尔设计了浮艇式水上飞机，从而把飞机的使用范围从陆地扩大到水面。1909年8月，法国兰斯举行了第一次航空博览会，展出的38种不同型式的飞机中，有23架作了飞行表演和竞赛。在这些飞机中最远的飞行距离为180公里，飞行时间超过3小时，最高速度为75公里／小时。