人类并没有把目光局限于天空，在航空成就的基础上，人类开始了航天探索。1957年10月4日晚，世界上第一颗人造地球卫星“斯普特尼克1”号在前苏联的拜科努尔航天发射场发射成功，这标志着人类航天时代的真正到来，人类在飞天的道路上越走越远。
古人的飞天梦
从古到今，人类一直梦想有朝一日能飞上天空，像鸟儿一样自由地飞翔。古人们对鸟儿具有的这种天才而神奇的本领非常地着迷，认为人类也一定能学会飞翔，于是，古人们便做了许多在我们今天看来十分可笑的事情。
人类对鸟的崇拜，体现在古今中外许许多多的神话故事之中。在我国的古代，人们就塑造出了“天马”的形象，它的两边长着像鹰一样雄健的翅膀，古希腊的太阳神，也被描绘成头戴翼帽、脚蹬飞鞋的样子。除此之外，还有很多诸如《天方夜谭》中飞毯的传说。
不过人类并没有停留在幻想上，有不少令人看起来是“愚人”的先驱，做出了不计其数的惊人尝试。
1900多年以前，我国西汉的一位“飞行家”，在当时的国都长安举行了一次飞行表演。这个人用大鸟身上的羽毛做成翅膀，据说飞行了数百步远。
不过也有人并没有这么幸运。一个名叫约翰·达米安的青年人，用鸡的羽毛做成了一个像鸟一样的翅膀。他希望用这副有趣的翅膀，扑翼飞机从苏格兰飞到法国。有一天，他信心十足地站在苏格兰的斯特林城堡的高墙上，展开翅膀，扇动着跳了下去……
奇迹没有产生，他坠地并摔断了大腿骨。尤其可笑的是，他并不认为他的这种行为是愚蠢的，却将飞行失败归咎于没有使用老鹰的羽毛做翅膀，因为他认为鸡属于不会飞行的地面禽类。
人类从天空到太空的征程17世纪时，一位土耳其人自制了一副飞翼，从高楼上跳下，据说很幸运地飞行了好几千米远。
同样是另一位土耳其人，他没用飞翼，而是穿上一件宽大的斗篷，里面用硬枝条撑着，希望能像蝙蝠一样飞行。飞行中，斗篷内的一根枝条折断，斗篷无法撑开，他便坠地而亡了。
有的人认为双臂没有劲，靠双臂扇动翅膀是飞不上天的。于是，便有人用双腿绑上翅膀，用脚蹬着试图飞行。
意大利文艺复兴时期的著名艺术家达·芬奇，对鸟类和蝙蝠的飞行进行了观察和研究，设计出了一种用脚蹬来扑动翅膀的“扑翼飞机”，然而，也没有成功。
为什么人类即使有了像鸟一样的翅膀，还无法飞行呢？道理很简单，人类没有鸟类那样发达的胸部肌肉，那样快的心脏跳动和新陈代谢功能，也没有鸟儿一样光滑的流线型体形。
一只鸽子大约340克，所发出的飞行功率为00256马力，相当于每千克体重发出0075马力（1马力=735499瓦），它的胸肌约占体重的1/5。而人类最好的运动员，能发出的功率为05马力，按70千克体重计算，每千克体重不过0021马力，仅为鸽子的1/4。如果人想仅仅凭借自身的力量飞行，还需要长15千克的胸肌和臂肌，胸部的骨头也要向外突出1米才行。另外，人类的心脏相比鸟类要弱一些。人的心脏仅仅占整个体重的05％，而鹫鸟的心脏却占其自身体重的8％之多，可以做许多飞行特技的小蜂鸟，心脏竟占整个体重的22％。
由此，人们可以得出结论，人是无法靠自己的力量作扑翼飞行的。
人类最早的飞行器
中国古代最早发明了风筝人们都知道，飞机的发明者是美国的莱特兄弟。但是，世界公认的最早的飞行器则是我国的风筝。在美国华盛顿宇航博物馆的大厅里就挂着一只中国风筝，上面写着：“人类最早的飞行器是中国的风筝。”
风筝，古时称为“鹞”，北方谓“鸢”。大多数人认为风筝起源于中国，而后广传于全世界，是一种传统的民间工艺品。实际上，中国最早出现的风筝是用木材做的。春秋战国时，东周哲人墨翟（前478~前392），曾费时3年，以木制木鸢，飞升天空。
墨子在鲁山（今山东潍坊境内），“斫木为鹞，三年而成，飞一日而败”。这是说墨子研究试制了3年，终于用木板制成了一只木鸟，但只飞了一天就坏了。墨子制造的这只木鹞是世界上最早的风筝（约纪元前300年），距今已有2400年。
墨子把制风筝的事业传给了他的学生公输班（也称鲁班），《墨子·鲁问篇》中说，鲁班根据墨翟的理想和设计，用竹子做风筝。鲁班把竹子劈开削光滑，用火烤弯曲，做成了喜鹊的样子，称为“木鹊”，在空中飞翔达3天之久。《鸿书》上说：“公输班制木鸢以窥宋城。”
直至东汉期间，蔡伦发明造纸术后，坊间才开始以纸做风筝，称为“纸鸢”。因此可以推断，中国风筝已有2000年以上历史了，我国古时还有许多有关风筝的故事。公元前190年，楚汉相争，汉将韩信攻打未央宫，利用风筝测量未央宫下面的地道的距离。而垓下之战，项羽的军队被刘邦的军队围困，韩信派人用牛皮做风筝，上敷竹笛，迎风作响（一说张良用风筝系人吹箫），汉军配合笛声，唱起楚歌，涣散了楚军士气，这就是成语“四面楚歌”的故事。
公元前202年，楚汉战争，汉王刘邦率军追击楚王项羽至阳夏（今河南省太康县）以南停止，遂派人与韩信、彭越约定日期会师击楚。韩信从齐国出兵，刘贾从寿春（今安徽省寿县）与韩信并行南下攻破城父（今安徽省亳州市东南的城父村），进兵至垓下（今安徽省灵璧县东南）。这时，楚国的大司马周殷叛楚，利用舒（今安徽省舒城县）地灭亡六（今安徽省六安县）地，出动习江郡的部队跟随刘贾、彭越会师于垓下。
项羽退驻垓下，兵少粮尽，刘邦的军队和诸侯的军队把他重重包围。为了尽快攻入垓下城，捉拿项羽，淮阴侯韩信制作了一只奇巧的大风筝，启奏汉王刘邦，让张良（子房）乘坐风筝飞上天空，高唱楚歌。同时，让围城的汉军也唱起楚歌。歌声传入垓下城中，楚军将士听到楚歌触景生情，纷纷思念家乡、想念亲人，无心作战。项羽在帐中“夜闻汉军四面楚歌”，非常吃惊地说：“汉皆已得楚乎！是何楚人之多也！”项羽只好率领部下800余人突围南逃，汉军骑将灌婴带领5000骑兵紧紧追赶。项羽逃至乌江边，仅剩骑兵十余人，自知兵败，不能再与刘邦抗争，于是拔剑自刎而死。这就是“垓下之战汉军借助风筝瓦解楚军”的故事。
各国风筝的特点
虽然对于风筝的起源有不同的看法，但是大多数人还是认为风筝的起源在中国，大约在8世纪时传播到世界各国。
一般而言，由于亚洲地区盛产竹材，适合各种自由曲线的结构设计，并且与神话传说相结合，所以风筝造型千变万化且富个人色彩；而西方国家因为缺少竹材而以玻纤或碳纤为材料，在风筝造型及色彩上力求鲜明、简洁，多以单纯的色块来表现。
不过由于材料、气候和民俗习惯的差异，而演化出各式各样、形态多变的风筝，例如北方的沙燕传到东南亚后，就转化成马来西亚、印尼、菲律宾、印度、泰国等各型月筝；而硬拍和“米”字结构传到韩国发展成风穴风筝，传到日本，则以浮世绘风格传扬于世。
人类首次飞上天空
如果纺织品的纤维织得够密，并用树胶或其他物质做成的原始涂料又将其涂得没有缝隙的话，人类在5000年前就可以发明热气球，乘热气球在空中遨游。可是热气球直到1783年才研制成功——这简直出乎人的意料。
18世纪初，人们根据热空气比冷空气轻的原理，以热空气作为浮升气体来制作气球升空。1709年8月8日，在葡萄牙国王的王宫里，一位基督教牧师古斯芒曾进行过一次热气球的表演。1731年，俄国人克良库特诺也制造过一个布质热气球，浮升到了一株桦树顶的高度。又经过几十年的试验，到1783年，热气球终于载人飞上了天空。
制造这一载人热气球的是法国的蒙特哥菲尔兄弟。1783年6月5日，他们的热气球第一次升空，上升高度约1800米，10分钟后降落，飘移了约2千米的距离。法国学术协会曾邀请他们到巴黎去表演。此后又经过多次研究和改进，到1783年9月19日，兄弟俩决心表演载“乘客”的飞行。这一天，观众有10万多人，法国国王路易十六和玛丽皇后也亲临御览。这只热气球直径约12米，是用轻质纱和纸做成的。气球下面吊挂的笼子里载着一只羊、一只鸭和一只公鸡。这只热气球飞到500米的空中，8分钟后在3千米以外降落。3个“乘客”落地后神气昂然，看来毫无损伤。于是，兄弟2人兴高采烈地宣布，下一次试验所载的乘客，将是活生生的人。
早期的热气球升空图路易十六为表彰两兄弟的功绩，特授予他们圣米歇尔勋章。国王考虑这种试验危险性太大，想让已被判处死刑的囚犯来充当乘客，并声称，有愿意乘坐气球试验者，成功后即恢复他们的自由。当时，一位勇敢的法国青年罗齐尔挺身而出，向国王禀道，不能把人类第一个升空的荣誉给一名罪犯，他本人愿充当乘客，即使死去也在所不惜。这位青年在巴黎也有点名气，他有一项当时被认为是惊人的杂技表演，就是他先吸一口氢气，含在口中，然后趁吐出之际，用一支雪茄把它点燃。罗齐尔又找到他的一位朋友阿兰德斯，两人决心同去冒险。国王鉴于两位青年的热情，终于同意他们两人乘热气球升空。
这个人类历史上第一个载人的气球，上下长约24米，球体中间最宽处直径约15米，呈椭圆形。气球下方悬一金属火盆，环绕火盆的则是用柳条编的载乘客的吊篮，乘客坐在吊篮里，能不断向盆中添加燃料。
1783年11月21日，人类第一个载人气球升空，这一惊人之举轰动了当时的巴黎，一时十室九空，途为之塞，人们一齐拥向邦龙试验场。只见一只黄蓝二色的巨大气球，悬挂于两桅之间，下面正燃着熊熊烈火。下午1时45分，路易十六的攻城大炮一声巨响，立在气球下的蒙特哥菲尔兄弟挥舞大刀砍断缆索，气球向空中飘去。
根据记载，这一气球在空中飞行了25分钟，飞行高度约900米，最后在巴黎近郊一块麦地里安全降落。两人从塌缩的球囊下爬出，毫无损伤，两人彼此握手，互相道贺终于又活着回来了。
罗齐尔和阿兰德斯成了世界上第一次飞上天空的人。
自此以后，载人气球飞行便在巴黎和其他欧洲大城市中盛行起来。但阿兰德斯对此兴趣大减，从此不再参加此项试验。罗齐尔却乐此不疲，置未婚妻的苦苦哀求于不顾，继续进行飞行试验，他甚至立下雄心壮志要横越英吉利海峡。
不幸的是，1785年6月15日，罗齐尔在试用热气和氢气共同浮升气球时，气球起火坠毁，结果罗齐尔获得了航空史上的另一个第一——第一个死于航空器事故的人。
一代空中霸主——飞艇
在热气球成功升空之后，人们开始尝试为气球安装动力，因为人这种动物，要作为有推进作用的“发动机”力量太小了。也正是基于这种想法，诞生了在空中称霸一时的飞艇。
飞艇是可操纵的轻于空气的航空器，它由巨大的流线型艇体、位于艇体下面的吊舱、起稳定控制作用的尾面和推进装置组成。艇体的气囊内充满了密度比空气小的浮升气体，如氢气或氦气，借以产生浮力使飞艇升空。一般来说，飞艇按其气囊的不同大致可分三类：第一种是软式飞艇；第二类是硬式飞艇；第三种是半硬式飞艇。
吉法德的第一艘飞艇
不少形状各异的飞艇模型构想相继诞生，不过由于这样那样的原因而没有实现。最早的飞艇是法国工程师吉法德首先制造成功的，它虽然能够升到空中，但由于原始的蒸汽机还相当不完善，动力性能相当令人失望。早期软式飞艇的气囊要靠充气的压力才能保持外形。此外，它飞得又慢又低。
1890年，德国陆军中将齐柏林伯爵一退役就开始研制新型飞艇的工作。他使用铝材作飞艇的骨架使气囊始终保持一定的形状，气囊内还有许多个分隔的小气囊，这使飞艇的安全性有了提高。飞艇呈雪茄形，长129米，直径116米，框架由一根纵向龙骨，24根木桥条、大量的纵向和径向的张线组成，框架外面蒙有防水布，分前、后2个舱室，各装有16马力的发动机。艇内有16个气囊，容积为22500立方米，载重量为8700千克，总升力达13吨，升限为2500米，内部填充氢气和煤气，这是世界上第一艘硬式飞艇。
直到硬式飞艇出现以后，飞艇才进入实用阶段。
齐柏林硬式飞艇
1901年，一位侨居法国的巴西人桑托斯·迪蒙德第一个把汽车发动机装上了飞艇，然后他驾驶着自己设计制造的飞艇从巴黎近郊出发，在不到30分钟的时间里，成功地绕埃菲尔铁塔进行了11千米的飞行。至此，飞艇的动力性能大大增强。
飞艇的发明引起了德国的注意并很快被引入战场，飞艇从此成为最早用于战争的航空器。1915年，德国出动了LZ-38型齐柏林飞艇对英国进行了首次空袭，一时间，在英国民众中造成了很大恐慌。在整个战争期间，德国飞艇共对英国进行了208架次的空袭，投下的炸药达200多吨。
当时飞机虽然诞生了，但不管在飞行高度还是机载武器上，飞机对飞艇都构不成威胁。然而，德国在1917年却被迫放弃了飞艇战，主要原因是参战飞艇损失严重。尽管当时飞机无力拦截强大的飞艇，但是海上变化无常的天气却能够阻止这些德国空中巨物去英国“串门”。在齐柏林飞艇空袭伦敦之后不久，一架英国皇家海军的战机在比利时上空拦截住德军的一艘飞艇，攀升到飞艇之上，并用炸弹将其击落，造就了齐柏林飞艇的首败记录。
1916年之后，飞机击败飞艇的成功率大大增加，这要归功于几种新型航空机枪子弹和燃烧弹的问世。在投入空袭的齐柏林飞艇中，共有80架毁于炮火或者恶劣的天气。
第一次世界大战前后是飞艇发展较快的时期，英国和法国使用小型软式飞艇执行反潜巡逻任务。德国则建立了齐柏林飞艇队，用于海上巡逻、远程轰炸和空运等军事活动。“兴登堡”号飞艇飞艇体积大、速度低、不灵活、易受攻击，同时由于飞机性能的不断提高，军用飞艇逐渐被飞机所取代，但飞艇的商业飞行仍有发展。
1929年德国制成的大型飞艇“兴登堡”号，长245米，直径超过41米，总重206吨，曾10次往返飞行于美国和德国之间，运送旅客1000多人。
英国和法国也先后参照齐伯林式飞艇制造了本国的大型飞艇“R-100”号和“阿克隆”号。这时的飞艇大都使用氢气作为浮升气体，易燃易爆，很不安全。1937年，“兴登堡”号在着陆时因静电火花引起氢气爆炸，35人遇难。英、美也有多艘大型飞艇相继失事，此后飞艇的发展陷于停滞状态。
20世纪70年代以来，由于科学技术的进步，飞艇改用安全的氦气，其发展又呈活跃。采用多种新技术的新型飞艇被用于空中摄影摄像、巡逻等方面，洛杉矶、汉城和巴塞罗那奥运会和北京亚运会都可在会场上空看见它的身影。
19世纪80年代后期，人们开始使用汽油发动机来做实验飞艇的动力。
在飞艇逐渐统治者广袤天空的同时，飞机的诞生开始向这种空中霸王发出挑战。到20世纪30年代，在飞机逐渐地完善化和实用化的同时，飞艇却先后发生了若干次艇毁人亡的灾难，这使得飞艇在它诞生后不到一个世纪就被飞机取代了位置。
飞得更高：飞机的出现
尽管人们很早就模仿鸟类，制造出了各式各样、千奇百怪的飞行器，如滑翔机、扑翼机等等，但它们都不是真正的飞机，只能像风筝一样，靠风的力量起步，在天空飞行。如果天空中无一丝的风，它们就无法上天，更谈不上在天空翱翔了。
翻开人类的航空历史，就会发现世界上第一架真正的飞机，是由美国的莱特兄弟发明和制造的，至今已有100多年的历史。
在20世纪初的1900年，美国俄亥俄州的代顿市，有一对开自行车商店的兄弟，他们当时30多岁，兄长叫威尔伯·莱特，弟弟名叫奥维尔·莱特。他们经营自行车的制造和销售已有多年，有了一些钱并积累了一些制造方面的经验。于是，他俩便开始将注意力转向制造飞行器，以满足和了却兄弟俩从少年时代起就萌发的在天空飞行的夙愿。
当时，人们制造的飞行器只是一些类似风筝一样的滑翔机和一些不能飞起来的扑翼机，没有任何真正有用的经验。图书馆里少有的几本书也是错误百出。但这时人们的确发现了一个有用的真理：拱形的物体可以在流动的空气里获得升起来的力量。莱特兄弟一开始就注意到了这一点。
他们首先制造了一架双翼风筝式滑翔机，像放风筝一样被放到了空中。不过，这架滑翔机是无人驾驶的，依靠绳子来操纵，可以转弯和依靠风的力量爬升。莱特兄弟将这架飞机的机翼做得弯弯的，就像老鹰展开的翅膀。为了产生更大的升力，机翼做成了上下两层。当时，他们不知道，并不是多层机翼就一定会产生更大的升力，即使是升力大了，因为多层机翼制造需更多材料，而增加的重量也可能将这部分增加的升力抵消掉。
为了进一步掌握操纵飞机的道理，他们造出了另一架靠人操纵的滑翔飞机。不过，这种飞机的样子很怪，它的升降舵不像现代飞机那样装在飞机的尾巴上，而是装在双层机翼的前面，也没有什么驾驶舱，驾驶员爬在机翼上，依靠移动身体的位置来操纵滑翔机飞行。起飞的方法也十分可笑，一人抓住一个机翼，迎着狂风向前猛跑，就像放风筝一样。时常是在飞行中稍不小心，就从空中栽下来，不过好在升降舵装在飞机的前面，飞机坠地时，可以起到缓冲作用，使莱特兄弟不受伤害。他们进行了上千次的滑翔飞行，也不知从空中摔下了多少次，从这些飞行和失败中积累了许多宝贵的经验。
1903年夏天，莱特兄弟在对200多个机翼剖面进行反复的实验比较后，制造出了一架机翼长达10米，面积有29平方米的飞机，并第一次将一台可以产生12马力（1马力=735499瓦）的发动机装在飞机上，用来带动一个直径255米的木头做的螺旋桨，从而产生向前飞行的拉力。12马力就好比12匹马在拉着飞机向前跑。
这第一架飞机在1903年的冬天作了第一次飞行。飞机没有装起飞着陆的轮子，莱特兄弟发明了一个奇特的起飞装置，使飞机弹射起飞。他们将飞机放在20米长的滑槽上，用绳子拴住飞机，绳子的另一头系在木制塔楼上的一个重物上，比如一块大石头或者一大麻袋的泥土。当重物从高高的塔楼上落下时，就牵引着飞机高速地从滑槽上飞起来，颇有点像我们今天看到的在航空母舰上飞机的“弹射起飞”。
人类第一次真正飞机的飞行是具有特别意义的，即使是莱特兄弟这样两个亲密无间的人，都因为究竟该由谁第一个操纵它而争执不下，兄弟俩只好以掷硬币的方式决定谁先飞。结果是兄长威尔伯赢了，但他却未能成为这架飞机的第一个飞行员，因为在起飞时，他操纵失误，飞机刚起飞便一头栽到了沙滩上。
这架名叫“飞鸟”的飞机在轮到弟弟奥维尔试飞时，却表现得十分出色。1903年12月17日早晨，奥维尔·莱特成为第一个驾机实现连续操纵飞行的人。这次具有历史意义的飞行总共只有12秒的时间，飞行的距离也不过36米多远，但这毕竟是人类的首次飞行纪录，是人类的第一次随心所欲的自由飞行。同一天，接着的第三次飞行，持续了59秒，飞行了255米远，人类从此进入飞行时代。
此后，莱特兄弟又对飞机进行了无数次的改进。1905年，他们制造的飞机，不仅能任意倾斜、转弯，还可以毫不费劲地在空中做划圆圈和“8”字飞行。1908年，莱特兄弟驾驶着他们新制造的装有一台30马力功率的发动机、两副螺旋桨的飞机，在法国进行了一次公开表演，飞行速度为60多千米/时，比当时的火车速度快2倍，引起了全世界的轰动。
莱特兄弟的飞机进入欧洲以后，欧洲的飞行先驱将它进行了巨大的改进，将升降舵移到了飞机机翼的后面，也就是尾巴上，这就是今天飞机的“雏形”。最后一架莱特飞机的改进型出现在1915年，它装有一台70马力的发动机，能用于军事侦察飞行，这大概是第一架军用侦察飞机。
完全由本身动力所驱动的第一架载人飞机，是由法国人克莱门特·艾德尔所制造。1890年10月9日，在法国阿尔曼维利耶，他驾驶那架“埃奥利”号飞机，首次飞行了约50米。这架飞机的动力系统是一台由克莱门特·艾德尔自己设计的20马力（15千瓦）的轻型蒸汽发动机。
据英国皇家航天学会资料表明，1717年在瑞典出版了最早的飞行机器“合理设计”，作者是瑞典的伊曼纽尔·斯韦登伯格。
世界上翼展最大的飞机要属“云杉木鹅”号木制飞机了，它的翼展为9751米，但它飞行还不到9144米。1982年，一辆大型起重机将它吊过了美国加利福尼亚州的长滩的港湾，移动了966千米，并将它安放在一个顶盖直径为21336米的建筑物内，成为走向博物馆的一个通道。它的旁边是“玛丽女王”号客轮，1936～1940年，“玛丽女王”号客轮曾是世界上最大的客轮。现在停泊在长滩的J号码头。人们可以在几小时内在几米远的距离内观看这两个世界纪录的创造者。
“云杉木鹅”号由其制造者霍华德·休斯（1905—1976）驾驶试飞。休斯后来成为一名传奇式的大富豪隐士。1947年11月2日，他启动了这架飞机上的8个螺旋桨发动机，将213吨重的飞机从水面上滑行起飞，使其飞到了2143米高度，只飞行了9144米，发动机熄火后就降落到港口里，再没有飞起来。休斯为造这架飞机花费了4000万美元。
飞机的飞行高度
通常飞机在对流层飞行，短航线的飞机一般在6000米至9600米飞行，长航线的飞机一般在8000米至12600米飞行。
运输飞机一般在7000米以上飞行，那里复杂天气现象少，并尽可能在平流层巡航。个别高空战斗机或侦察机可以在同温层巡航。航天飞机可以飞入电离层。
不断发展的火箭技术
近代的火箭火箭起源于中国，是中国古代重大发明之一。火箭的发展有着漫长的历史，古今火箭有一定差别，但原理基本相同。火箭点火后，内部燃料迅速燃烧，从尾部向后喷出，在反作用力的推动下火箭向前飞行。
古代火箭是一种以火药为动力的远射兵器，是现代火箭的起源。世界公认火箭由中国首先发明。公元969年，北宋军官岳义方、冯继升造出了世界上第一种以火药为动力的飞行兵器——火箭。
“火箭”一词根据古书记载，最早出现在公元3世纪的三国时代，距今已有1700多年的历史了。当时在敌我双方的交战中，人们把一种头部带有易燃物、点燃后射向敌方、飞行时带火的箭叫做火箭。这是一种用来火攻的武器，实质上只不过是一种带“火”的箭，在含义上与我们现在所称的火箭相差甚远。唐代发明火药之后，到了宋代，人们把装有火药的筒绑在箭杆上，或在箭杆内装上火药，点燃引火线后射出去，箭在飞行中借助火药燃烧向后喷火所产生的反作用力使箭飞得更远，人们又把这种喷火的箭叫做火箭。这种向后喷火、利用反作用力助推的箭，已具有现代火箭的雏形，可以称之为原始的固体火箭。
我们无法确定火箭发明的确切时间。大部分专家认为中国人早在13世纪就研制出了实用的军用火箭。19世纪出现了几项重大技术进步：燃料容器的纸壳改为金属壳，延长了燃烧的持续时间；火药推进剂的配方标准化；制造出发射台；发现了自旋导向原理等等。
19世纪末，火箭开始用于非军事目的。19世纪末20世纪初，美国科学家戈达德和其他几位专家奠定了现代火箭技术的基础，并发射了第一枚液体燃料火箭。
“土星5”号火箭启程登月时，5台发动机每秒消耗近3吨煤油，它们产生的推力相当于32架波音747飞机的起飞推力。
20世纪70年代，美国研制出全新的火箭动力航天运载工具即航天飞机。它主要分3个部分：机身后部装有3台主发动机的轨道飞行器；装有液氢和液氧推进剂的外挂燃料箱（5分钟后脱落），保证主发动机工作；装有2台可分离的固体燃料火箭发动机（2分钟后脱落），它们与轨道飞行器主发动机同时启动，提供初始升空阶段的推力。1981年4月12日，人类第一架航天飞机“哥伦比亚”号发射升空。
宋代的火箭模型“哥伦比亚”号航天飞机中国古代火箭技术传到欧洲之后，经过改进，曾被列为军队的装备。早期的火箭射程近、落点散布大，以后被火炮代替。第一次世界大战后，随着科学技术的不断进步，火箭武器得到迅速发展，并在第二次世界大战中发挥了威力。
19世纪80年代，瑞典工程师拉瓦尔发明了“拉瓦尔喷管”，使火箭发动机的设计日臻完善。19世纪末20世纪初，液体火箭技术开始兴起。1903年，俄国的КE齐奥尔科夫斯基提出了制造大型液体火箭的设想和设计原理。1926年3月16日，美国的火箭专家、物理学家RH戈达德试飞了第一枚无控液体火箭。1944年，德国首次将有控的、用液体火箭发动机推进的V-2导弹用于战争。1931年5月，德国科学家赫尔曼·奥伯特领导的宇宙航行协会试验成功了欧洲的第一枚液体火箭。到了1932年，德国军方在参观该协会研制的液体火箭发射试验之后，意识到火箭武器在未来战争中具有的巨大潜力，便开始组织一批科学家和工程技术人员，集中力量秘密研制火箭武器。到40年代初，德国在第二次世界大战中期，先后研制成功了能用于实战的V-1、V-2两种导弹。其中V-1是一种飞航式有翼导弹，采用空气喷气发动机作动力装置；V-2是一种弹道式导弹，采用火箭发动机作动力装置。第二次世界大战以后，前苏联和美国等相继研制出包括洲际弹道导弹在内的各种火箭武器。
中国于20世纪50年代开始研制新型火箭。1970年4月24日，用“长征1”号三级运载火箭成功地发射了第一颗人造地球卫星。1975年11月26日，用更大推力的“长征2”号运载火箭发射了可回收的重型卫星。1980年5月18日，向南太平洋海域成功地发射了新型火箭。1982年10月，潜艇水下发射火箭又获成功。1984年4月8日，用第三级装液氢、液氧火箭发动机的“长征3”号运载火箭成功地发射了地球同步试验通信卫星。1988年9月7日，用“长征4”号运载火箭将气象卫星成功地送入太阳同步轨道。1992年8月14日，新研制的“长征2”号E捆绑式大推力运载火箭又将澳大利亚的“奥赛特B1”卫星送入预定轨道。这些都表明火箭发源地的中国，在现代火箭技术领域已跨入世界先进行列，并稳步进入国际发射服务市场。
在发展现代火箭技术方面，中国的钱学森、德国的冯·布劳恩和前苏联的SP科罗廖夫·齐奥尔科夫斯基等都做出了杰出的贡献。
火箭的分类
火箭可按不同方法分类。按能源不同，分为化学火箭、核火箭、电火箭以及光子火箭等。化学火箭又分为液体推进剂火箭、固体推进剂火箭和固液混合推进剂火箭。按用途不同分为卫星运载火箭、布雷火箭、气象火箭、防雹火箭以及各类军用火箭等。按有无控制分为有控火箭和无控火箭。按级数分为单级火箭和多级火箭。按射程分为近程火箭、中程火箭和远程火箭等。火箭的分类方法虽然很多，但其组成部分及工作原理是基本相同的。
航空与航天的区别
卫星的飞行
航空——是指利用一些我们常见的航空器，如飞机、飞艇等在地球大气层中进行的航行活动。
飞机的飞行
航天——是指我们人类在地球大气层以外的宇宙空间、为了达到一定的目的而进行的航行活动。这么说来，人造卫星的飞行就属于航天了，因为它的飞行环境就是在大气层以外，而且它是在我们人类的控制下来完成各种任务的。
当然，其他的航天器比如载人飞船和空间探测器，它们在太空中的飞行，也都属于航天之列。
航天与航空的主要区别就在于它们的飞行范围不同。航空的飞行范围只能在大气层以内，这是因为为飞机提供动力的发动机需要空气中的氧气，同时还需要借助空气来对飞机的动作进行控制，所以飞机离开了空气，就像鱼离开了水，没有了用武之地。而航天就自由得多了，提供动力的发动机，不依靠空气，而是靠自带燃料工作，所以它可以在大气层内外飞行。
牛顿和宇宙速度
自从航天技术问世以来，它的第一个世人瞩目的成就就是把人造地球卫星发射到太空去。1957年4月，前苏联发射了第一颗人造地球卫星，从此人类开始了进军宇宙的历史，人造地球卫星也成了我们研究太空的得力帮手。
在太空飞行中，人造卫星能够完成各种使命，是神通广大的。但是怎样才能使卫星围绕地球转动而不掉下来呢？又怎么能使卫星飞离地球到达其他星球呢？这一切问题还要从牛顿说起。
牛顿和苹果
说起牛顿就不能不说他和苹果的故事。
牛顿
一天，牛顿正坐在一棵苹果树下面思考问题。当他正入迷地思索之时，脑袋上突然被重重地砸了一下。
牛顿的思维一下被打断了，他感到十分恼火，于是就向周围看去，想知道是谁捣的鬼。可他看了半天，周围哪有人啊。这时他瞥见了离他不远的地上有一个大苹果，于是他马上明白了一切。牛顿上前把苹果拿了起来，突然产生了一个疑问。别小看这个疑问，却导致了一个伟大定律的诞生。
其实这个问题很简单，我们大多数人却都忽略了，那就是，这个苹果为什么砸在我的脑袋上？顺着这个问题思索，最后牛顿终于发现：在任何两个物体之间都存在相互的吸引力，不管是人和动物，还是人和地球之间，这个吸引力都是存在的，而且它的大小还有一个规律。牛顿把它总结了出来，于是就有了万有引力定律。
这个定律说，任何两个物体之间都存在着相互的吸引力。一般来说，物体质量越大，它们之间产生的吸引力就越大，比如地球的质量就非常之大，所以它才能把人牢牢地吸引住；而且物体之间距离越近，它们所产生的吸引力也越大，比如你站在地球上而我站在月球上，那么地球对你的吸引力要比对我的吸引力大得多。
因为万有引力的存在，所以我们向天上扔一个石块，不管你有多大劲，最终它还是要落到地面上，但是我们也有这样的经验，你用的力越大，石块飞得就越高和越远。
三个宇宙速度
进一步设想，如果我们使石块的速度再加大，当大到一定的程度会怎样呢？
这时奇迹就发生了，石块不再落到地面上，而是围绕地球飞行，我们就可以称这个围绕地球飞行的石块为地球卫星。
第一宇宙速度
由此可以得出一个结论：要让一个物体成为人造地球卫星，首先要使它达到一定的速度。那么这个速度要多大呢？
经过科学家的计算，这个速度大约为79千米/秒。这就是说，一个物体被抛向天空时，如果它的速度达到79千米/秒，它就能够围绕地球不停地运转，从而成为地球的卫星。
这个速度是能成为地球卫星的基本条件，通常我们称它为第一宇宙速度，也称为环绕速度。
为什么会产生这种情况呢？
这是因为当一个物体围绕某一点转动时会产生一个力，这个力就叫做离心力。随着速度加快，离心力会越来越大。杂技演员在表演水流星节目时，就是利用了这个原理。
首先，他在一根绳子的两端固定两个碗，而碗里装满了水。我们都知道，在静止的情况下，如果碗口朝下，那么水一定会洒出来，但是当演员把绳子转动起来，达到一定速度的时候，转动的碗会产生一个离心力，绳子在这个离心力的作用下就被拉直了，而碗里的水同样在离心力的作用下紧紧地贴在碗的底部，即使碗口朝下水也不会洒出来。
也就是说，转动的速度给了碗和水一个离心力，使它们企图飞向远方，但是由于绳子有拉力作用在它们上面，所以当这两个力相互平衡的时候，绳子也松不了，水也洒不出来。
卫星围绕地球转动和上面讲的水流星很相似。具有一定速度的卫星就好像是那个碗，想要飞离地球，而地球的引力就好像一根无形的绳子拉住卫星，使它不能逃离地球的吸引。这样一来卫星既不能飞离地球，也不会被地球吸引落到地面，它只能围绕地球不停地转动。
第二宇宙速度
如果卫星的速度再大会怎么样呢？
如果卫星获得的速度再大，当达到112千米/秒时，它就能脱离地球的引力，成为太阳系的一颗行星。
我们称这个速度为第二宇宙速度，或者叫脱离速度。
第三宇宙速度
速度还能再大吗？再大又会怎么样呢？
如果速度再大的话，当达到167千米/秒以上时，卫星就能脱离太阳系的怀抱，飞到其他星系去了，我们称这个速度为第三宇宙速度，或者称为逃逸速度。
这三个宇宙速度很有意思，因此请记住这三个有特殊意义的数字。
牛顿简介
人类并没有把目光局限于天空，在航空成就的基础上，人类开始了航天探索。1957年10月4日晚，世界上第一颗人造地球卫星“斯普特尼克1”号在前苏联的拜科努尔航天发射场发射成功，这标志着人类航天时代的真正到来，人类在飞天的道路上越走越远。
牛顿是英国伟大的数学家、物理学家、天文学家和自然哲学家，其研究领域包括了物理学、数学、天文学、神学、自然哲学和炼金术。牛顿的主要贡献有发明了微积分，发现了万有引力定律和经典力学，设计并实际制造了第一架反射式望远镜等等，被誉为人类历史上最伟大、最有影响力的科学家。为了纪念牛顿在经典力学方面的杰出成就，“牛顿”后来成为衡量力的大小的物理单位。
第一颗人造卫星升空
1957年10月4日，前苏联发射了第一颗人造地球卫星。这一事件具有划时代的意义，它宣告人类已经进入空间时代。
第二次世界大战结束不久，满目战争疮痍的前苏联，就着手研制洲际弹道导弹和运载火箭。也许是由于战后美苏对峙、冷战浓云密布的原因，当时的前苏联政府对此十分重视。然而要搞导弹和火箭，需要有资金、技术和人才，最困难的是资金。由于前苏联是二战中遭受战争破坏最严重的国家，损失了几乎1/3的国民财富；有1700个城镇和数万个乡村要重建；而且还有数百万人住在战时防空洞内，生活困苦，需要安置，因此资金奇缺。尽管如此，当局还是拨出巨款，一定要搞导弹和火箭。他们采取的第二个有效措施，就是调集全国的资源和技术力量，保证导弹与火箭研制工作的进行，特别是集中一些权威性的专家，进行大威力火箭的研制攻关。由于俄罗斯是齐奥尔科夫斯基的故乡，不乏优秀的火箭人才，研制工作在对外绝对保密的情况下，不断取得重大进展。在各项工作取得进展的同时，加强了组织协调、技术协调的工作。当时前苏联曾正式宣布，在科学院天文委员会的范畴之内成立一个跨部门的星际通信协调委员会，以实现对研究工作的协调和监督。这一点是十分重要的，因为搞导弹、火箭并发射卫星，是一项极复杂的系统工程，全局的技术协调，往往比研制工作更难、更费时。
运载火箭的研制成功，不仅使前苏联能够成功发射洲际导弹，而且使卫星上天成为可能。1953年11月，前苏联人在日内瓦世界和平大会上宣布：“制造人造地球卫星是完全可能的。”这就预示前苏联要研制人造地球卫星以及它的运载工具，但是并未引起人们多大注意。1955年，美国宣布要在1957~1958年发射“尖兵”号地球人造卫星，当时没有人怀疑美国的能力和信心。但是，1956年前苏联的代表在一次国际会议上又提出在“国际地球物理年”期间，将把一颗人造地球卫星送入轨道。当时仍然没人注意这事。一些西方记者认为，这可能是一种心理宣传而已。实际上，前苏联的人造地球卫星研制工作已接近尾声，正准备把洲际导弹改装成运载工具，供发射卫星用。
“斯普特尼克1”号1957年10月4日，前苏联人在拜科努尔发射场用P-7洲际导弹改装的卫星号运载火箭把世界上第一颗人造地球卫星“斯普特尼克1”号送入轨道，开创了人类航天新纪元。
第一颗人造地球卫星呈球形，直径58厘米，重836千克。它沿着椭圆轨道飞行，每96分钟环绕地球一圈。人造地球卫星内带着一台无线电发报机，不停地向地球发出“滴——滴——滴”的信号。一些人围着收音机，侧耳倾听着初次来自太空的声音。另一些人则仰望天空，试图用肉眼在夜空搜索人造地球卫星明亮的轨迹。但是，当时很少有人了解人造地球卫星是载人宇宙飞船的前导。科学家正在加紧准备载人空间飞行。一个月后，1957年11月3日，前苏联又发射了第二颗人造地球卫星，它的重量一下增加了5倍多，达到508千克。这颗卫星呈锥形，为了在卫星上节省出位置增设一个密封生物舱，不得不把许多测量仪器移到最末一节火箭上去。在圆柱形的舱内安然静卧着一只名叫“莱卡依”的小狗。小狗身上连接着测量脉搏、呼吸、血压的医学仪器，通过无线电随时把这些数据报告给地面。为了使舱内空气保持新鲜清洁，还安装了空气再生装置和处理粪便的排泄装置。舱内保持一定的温度和湿度，使小狗感到舒适。另外还有一套自供食装置，一天三次定时点亮信号灯，通知莱依卡用餐。使人遗憾的是，由于当时技术水平的限制，这颗卫星无法收回。试验狗在卫星生物舱内生活了一个星期，完成了全部实验任务。科学家们只好让它服毒自杀，莱卡依成为宇航飞行中的第一个牺牲者。
前苏联紧紧抓住发展大威力火箭这一关键技术，又向着把人送上太空的目标努力。把载人宇宙飞船送入空间，要求运载火箭有把数吨重的有效载荷送入地球轨道的能力，这又是一次飞跃。
前苏联大威力运载火箭的快速发展，过程中获得的技术窍门帮助并显著加速了载人航天飞船的准备工作。因此，前苏联在第一颗人造地球卫星发射后不到4年时间，在1961年4月12日就成功地将473吨重的“东方”号载人航天飞船送入地球轨道，尤里·加加林成为第一个太空人。这时，世界又再次受到震动，从此开始了人类在太空的活动。
在当时来说，前苏联发射第一颗人造卫星，很大成分上是苏、美两个超级大国军备竞赛的产物。
此后，前苏联一直在大力发展卫星，在以后的3年中又发射了3颗卫星，并进行了动物试验，为飞船的上天做好了准备。
1962年，前苏联发射了第一颗照相侦察卫星；1963年，又发射了第一颗气象卫星。在以后的时间里，前苏联在民用卫星方面主要发展了通信卫星系列、导航卫星系列、地球资源卫星系列、电子卫星系列和微重力卫星系列；而在军事应用卫星中，主要发展了侦察卫星系列、电子卫星系列、导弹预警卫星系列，以及军事通信卫星、测地卫星、军事导航卫星和反卫星卫星等。
仅从1957年到1984年的20多年时间里，前苏联发射的各种类型的卫星共达2011颗。它每年发射的侦察卫星约为40颗，而通信卫星则每年发射约30颗，是世界上发射卫星最多的国家，其中军事应用卫星占了80％以上。
在大力发展卫星的同时，前苏联还发展了载人飞船。1961年4月12日，前苏联发射了世界上第一艘载人飞船——“东方”号。两年后，又发射了“上升”号飞船。
值得一讲的是，前苏联在深空探测方面也做了不少工作。如1959~1976年，前苏联共发射了月球探测器24个。1966年2月3日，“月球9”号探测器成功地进行了月球表面的软着陆，随后又发射了金星、火星探测器。
前苏联解体后，现在的俄罗斯继承了其航天发展计划，努力保持其在航天领域里的优势。尽管俄罗斯经济不太景气，但它仍然大力发展自己的航天事业。自1992年到现在，它一直活跃在世界航天市场上，在世界航天发展的热潮中处于领先地位。
世界各国的首颗人造卫星发射
前苏联第一颗人造地球卫星的发射成功，揭开了人类向太空进军的序幕，大大激发了世界各国研制和发射卫星的热情。
美国于1958年1月31日成功地发射了第一颗“探险者1”号人造卫星。该星重822千克，锥顶圆柱形，高2032厘米，直径152厘米，沿近地点3604千米、远地点2531千米的椭圆轨道绕地球运行，轨道倾角3334度，运行周期1148分钟。发射“探险者1”号的运载火箭是“丘比特”四级运载火箭。
法国于1965年11月26日成功地发射了第一颗“试验卫星1”（A-l）号人造卫星。该星重约42千克，运行周期10861分钟，沿近地点52624千米、远地点180885千米的椭圆轨道运行，轨道倾角34度24分。发射“A1”卫星的运载火箭为“钻石，tA”号三级火箭，其全长187米，直径14米，起飞重量约18吨。
日本于1970年2月11日成功地发射了第一颗人造卫星“大隅”号。该星重约94千克，轨道倾角3107度，近地点339千米，远地点5138千米，运行周期1442分钟。发射“大隅”号卫星的运载火箭为“兰达-45”四级固体火箭，火箭全长165米，直径074米，起飞重量94吨。第一级由主发动机和两个助推器组成，推力分别为37吨和26吨；第二级推力为118吨；第三、四级推力分别为65吨和1吨。
中国于1970年4月24日成功地发射了第一颗人造卫星“东方红1”号。该星直径约1米，重173千克，沿近地点439千米、远地点2384千米的椭圆轨道绕地球运行，轨道倾角6844度，运行周期114分钟。发射“东方红1”号卫星的远载火箭为“长征1”号三级运载火箭，火箭全长2945米，直径225米，起飞重量816吨，发射推力112吨。
英国于1971年10月28日成功地发射了第一颗人造卫星“普罗斯帕罗”号，发射地点位于澳大利亚的武默拉火箭发射场，运载火箭为英国的“黑箭”运载火箭，近地点537千米，远地点1593千米。该星重66千克，主要任务是试验各种技术新发明，例如试验一种新的遥测系统和太阳能电池组。它还携带微流星探测器，用以测量地球上层大气中这种宇宙尘高速粒子的密度。
英国的航天技术发展得也比较早，在欧洲算是首屈一指的。当然和美、苏相比还有一段距离。
英国自1957年到1991年，共发射卫星21颗，主要是军事通信卫星、民用通信卫星以及科学探测卫星。
在欧洲仅次于英国的就是法国，但是它却于1965年11月26日发射了它的第一颗人造地球卫星，成为世界上第三个能够自行研制和发射卫星的国家。
自那以后，法国共发射卫星10多颗，主要是通信卫星；而法国的对地观测卫星“斯伯特”的性能非常优良，可与美国的同型号卫星媲美。
除上述国家外，加拿大、意大利、澳大利亚、德国、荷兰、西班牙、印度和印度尼西亚等也在准备自行发射或已经委托别国发射了人造卫星。
飞出地球第一人
“东方1”号是前苏联的第一代宇宙飞船，也是世界上第一艘载人飞船，连同末级火箭在内，总长735米，重4725千克。它由生活舱和机械舱两个部分组成。生活舱是一个直径为2~3米的球体，主要供宇航员生活和工作用，舱内温度为20℃左右，气压与地面基本相同，氧气是由一个特殊装置与氮气、水蒸气按地球空气成分混合后送入的。机械舱长31米，直径为258米，其中有生活舱脱离轨道返回地面时所需的制动火箭系统、供应电能的电池、供应储气的气瓶等系统。
“东方1”号载人飞船和它的运载火箭都是一次性的，只能执行一次任务。
1961年4月12日，莫斯科时间9点07分，这是一个全世界都应该记住的时刻。随着主持航天计划的总设计师科罗廖夫的一声令下“发射”，加挂了5个助推器的三级运载火箭载着“东方1”号载人飞船飞向了太空。
火箭一级一级地接替工作，使载人飞船的速度越来越大，当第三级火箭点火后，载人飞船的速度已被加到了第一宇宙速度，即达到了大约8000米/秒的速度。
9点21分，“东方1”号载人飞船把加加林载到了预定的轨道。此次预定“东方1”号飞船运行轨道距地球表面最远距离即远地点是302千米，最近距离即近地点是175千米，轨道对于赤道的倾角是65度45分，预计飞船绕地球飞行一圈所用的时间为891分钟。
第一艘载人飞船——“东方1”号9点58分，莫斯科广播电台播放了加加林正在地球轨道上飞行的消息，并开始不断地报道飞船进展的有关消息，整个世界为之震惊，前苏联陷入举国欢庆的海洋。
加加林在地球轨道上飞行了108分钟，这其中的每一分钟都凝结了几千年来人类关于太空的所有幻想，凝结了几百年来所有航天科技工作者的辛勤的汗水。
10点25分，他在接到地面指令后启动了飞船的制动火箭系统，飞船开始减速，并离开了运行轨道，进入过渡的椭圆形轨道。
飞船的返回舱与机械舱分离，进入了稠密的大气层，在经历了气动加热产生的数千摄氏度的高温后，“东方1”号载人飞船带着英雄加加林向着预定的着陆点飞行。
在下降到距地面7700米的高度时，降落伞张开，飞行器的下降速度减为220米/秒，随后加加林和座椅一起被弹出了飞行器。在距地面4000米处，加加林与弹射椅脱离。
10点55分，加加林带着应急救生系统，依靠自己的降落伞安全降落到地面上。
加加林简介
加加林（1934年3月9日—1968年3月27日），生于前苏联斯摩棱斯克州格扎茨克区的克卢希诺镇一个集体农庄庄员家庭，白俄罗斯人。1955年从萨拉托夫工业技术学校毕业后参军。1957年在契卡洛夫第一军事航空飞行员学校结业，成为红旗北方舰队航空兵歼击机飞行员，1960年被选为航天员，后成为第一个进入太空的地球人。
开启公众太空旅行的大门
2004年6月21日，由微软共同创始人之一保罗·艾伦资助的民间太空飞船“太空飞船1”号成功到达地球大气的上层，进入100千米高度的亚轨道。人类第一次私人载人航天飞行成功实现。
这架以火箭为动力的飞机由被称为“白色骑士”的运载飞机从高空释放，然后点燃自己的火箭到达62英里（1英里=1609344千米）高度。之后在驾驶员的操作下顺利地在位于加州莫哈韦沙漠的一条飞机跑道着陆。
这次具有划时代意义的太空飞行展示了商业太空飞行的可行性，并将为公众开启太空旅行的大门。
“太空飞船1”号由著名飞行器设计师伯特·鲁坦设计，亿万富翁保罗·艾伦提供了2000万美元以上的资助。第一位驾驶员麦克尔·梅尔维在成功完成这次的太空飞行之后正式成为宇航员。在燃烧自己的火箭80秒之后，“太空飞船1”号在其飞行的最高海拔度过了3分半钟，梅尔维在这个短暂的亚轨道失重过程中有幸目睹了地球完美的弧线以及黑洞洞的苍穹。
这次的飞行标志着非政府太空飞行器第一次到达被认为是地球大气和外太空边界的高度。保罗·艾伦以及“太空飞船1”号的建造者们下一步将角逐AnsariX奖。这笔1000万美元的奖金用来表彰第一个能够利用载人太空飞行器将三个人或者相同重量的载荷送入100千米高度并在两周内重复这一旅程的太空小组。
聚合中文网 阅读好时光 www.juhezwn.com
小提示:漏章、缺章、错字过多试试导航栏右上角的源