航空是指载人或不载人的飞行器在地球大气层中的航行活动；航天是指载人或不载人的航天器在地球大气层之外的航行活动，又称空间飞行或宇宙航行。人类为了扩大社会生产，必然要开拓新的活动空间。从陆地到海洋，从海洋到大气层，再到宇宙空间，就是这样一个人类逐渐扩展活动范围的过程。

航空航天是人类拓展大气层和宇宙空间的产物。经过百余年的快速发展，航空航天已经成为21世纪最活跃和最有影响的科学技术领域之一，该领域取得的重大成就标志着人类文明的最新发展，也表征着一个国家科学技术的先进水平。

标志着人类文明的最新发展，也表征着一个国家科学技术的先进水平

人类在征服大自然的漫长岁月中，早就产生了翱翔天空、遨游宇宙的愿望。在生产力和科学技术水平都很低下的时代，这种愿望只能停留在幻想的阶段。虽然人类很早就做过种种飞行的探索和尝试，但实现这一愿望还是从18世纪的热空气气球升空开始的。

自从20世纪初第一架带动力的、可操纵的飞机完成了短暂的飞行之后，人类在大气层中飞行的古老梦想才真正成为现实。经过许多杰出人物的艰苦努力，航空科学技术得到迅速发展，飞机性能不断提高。人类逐渐取得了在大气层内活动的自由，也增强了飞出大气层的信心。

到了20世纪50年代中期，在火箭、电子、自动控制等科学技术有了显著进展的基础上，第一颗人造地球卫星发射成功，开创了人类航天新纪元，广阔无垠的宇宙空间开始成为人类活动的新疆域。

航空航天事业的发展是20世纪科学技术飞跃进步，社会生产突飞猛进的结果。航空航天的成果集中了科学技术的众多新成就。迄今为止的航空航天活动，虽然还只是人类离开地球这个摇篮的最初几步，但它的作用已远远超出科学技术领域，对政治、经济、军事以至人类社会生活都产生了广泛而深远的影响。

航空是指载人或不载人的飞行器在地球大气层中的航行活动。航空必须具备空气介质和克服航空器自身重力的升力，大部分航空器还要有产生相对于空气运动所需的动力。航空技术的每一项成就都离不开空气动力学的进展。

军用航空泛指用于军事目的的一切航空活动，主要包括作战、侦察、运输、警戒、训练和联络救生等。在现代高技术战争中，夺取制空权是取得战争胜利的重要手段，也是军用航空的主要活动。军用航空话动主要由军用飞机来完成，军用飞机可分为作战飞机和作战支援飞机两大类。典型的作战飞机有战斗机(又称歼击机)、攻击机(又称强击机)、战斗轰炸机、反潜机、战术和战略轰炸机等。作战支援飞机包括军用运输机、预警指挥机、电子战飞机、空中加油机、侦察机、通讯联络机和军用教练机等。除固定翼飞机外，直升机在对地攻击、侦察、运输、通信联络、搜索救援以及反潜等方面也发挥着巨大的作用，已成为现代军队，特别是陆军的重要武器装备。

民用航空泛指利用各类航空器为国民经济服务的非军事性飞行活动。根据不同的飞行目的，民用航空分为商业航空和通用航空两大类。商业航空指在国内和国际航线上的商业性客、货(邮)运输；这类运输服务主要由国内和国际干线客机、货机或客货两用机以及国内支线运输机完成。通用航空指用于公务、工业、农林牧副渔业、地质勘探、遥感遥测、公安、气象、环保、救护、通勤、体育和观光游览等方面的飞行活动；通用飞机主要有公务机、农业祝、林业机、轻型多用途飞机、巡逻救护机、体育运动机和私人飞机等。直升机在近海石油勘探、海防紧急救援、短途交通运输和空中起吊作业中也发挥着独特的作用。

航天是指载人或不载人的航天器在地球大气层之外的航行活动，又称空间飞行或宇宙航行。航天的实现必须使航天器克服或摆脱地球的引力，如想飞出太阳系，还要摆脱太阳引力。从地球表面发射的飞行器，环绕地球，脱离地球和飞出太阳系所需要的最小速度，分别称为第一、第二和第三宇宙速度．是航天所需的三个特征速度。中国著名科学家钱学森认为人类飞行活动可以分为三个阶段，即航空、航天和航宇。他认为航空是在大气层中活动。航天是飞出地球大气层在太阳系内活动，而航宇则是飞出太阳系到广裹无根的宇宙中去航行。

遨游宇宙是人类在征服自然的过程中产生的愿望。20世纪40年代初期，大型液体火箭的成功发射奠定了现代航天技术的基础。世界第一颗人造卫星是斯普特尼克一号。由前苏联火箭专家科罗廖夫利用导弹改制而成，为铝制球体，直径58厘米，重83.6千克，球体，有4根鞭状天线，内装有科学仪器。1957年10月4日前苏联在拜科努尔航天中心发射升空，升空后发射了3个星期信号，在轨道中度过3个多月，围绕地球转了1400多圈，最后坠入大气层消失。斯普特尼克一号的成功发射标志着人类航天时代的开始。

1961年4月12日，苏联航天员加加林乘“东方”1号飞船进入太空．人类终于实现了邀游太空的伟大理想。火箭推进技术是航天技术的核心。航天实际上也有军用和民用之分，但世界各国在宣传自己的航天工业时都主要强调其商业或民用潜力。

占领和控制近地宇宙空间已经成为西方军事大国争夺军事优势的新焦点。在美国、俄罗斯等国已发射的航天器中，具有军事用途的超过70%。用于军事目的的航天器可分为三类：军用卫星系统、反卫星系统和军事载人航天系统。军用卫星主要分通讯卫星、气象卫星和侦察(间谍)卫星三种。反卫星系统包括反卫星卫星、定向能武器和动能武器。激光武器、粒子束武器和射频武器等屑于定向能武器，动能导弹、电磁饱和电热弹等屑于动能武器的范畴。军事载人航天系统分为空间站、飞船和航天飞机、空天飞机等，空间站可用作空间侦察与监视平台、空间武器试验基地、天基国家指挥所、未来天军作战基地等。20世纪80年代美国提出的所谓“星球大战”计划就是以水久性载人空间站为空间基地而部署的。

航天的民用潜力也是非常巨大的。空间物理探测、空间天文探剽、卫星气象观测、卫星海洋观测、卫星广播通讯、卫星导航、遥感考古、太空旅游和地外生命探索等都是航天的重要应用领域；微重力环境下完成的各种化学、物理和生物实验成果是航天为人类文明与进步所做的直接贡献。

航天器的发射和回收都要经过大气层，这就使航空航天之间产生了必然的联系。除火箭和导弹外，一些新的航空航天飞行器也很难简单按航空航天区分。例如，可以重复使用的航天飞机、空天飞机等，虽然在大气层外的轨道上运行，但是，它们在进入太空和返回太空时都要像普通的飞机一样飞行。因此，在这些场合就没有必要对它们进行严格的区分。

航空航天一词，既蕴藏了进行航空航天活动必需的科学，又包含了研制航空航天飞行器所涉及的各种技术。从科学技术的角度看，航空与航天之间是紧密联系的。

航空航天技术是高度综合的现代科学技术。力学、热力学和材料学是航空航天的科学基础；电子技术、自动控制技术、计算机技术、喷气推进技术和制造工艺技术对航空航天的进步发挥了重要作用；医学、真空技术和低温技术的发展促进了航天的发展。上述科学技术在航空和航天的应用中相互交叉和渗透，产生了一些新的学科，使航空和航天科学技术形成了完整的体系。

航空的发展大大改变了交通运输的结构。空中运输为人们提供了一种快速、方便、安全且舒适的旅行手段。国际航班已经取代了远洋客轮，成为人们洲际往来的主要工具，密切了世界各国的联系和交往。国内航线的航空运输在发达国家和发达地区已经可以和铁路运输相抗衡，而且加快了发展中国家边远地区的开发与发展。通信卫星和大型客机被认为是现代社会的两个重要支柱。航空在工农业方面的应用也是有目共睹的，如轻型飞机等广泛用于空中摄影、大地测绘、地质勘探和资源调查，还可用于播种施肥、除草灭虫、森林防火和环境监测与保护等。

航天技术与其他科学技术相结合开创了许多新的商业途径，产生了巨大的经济和社会效益。最典型的例子是卫星通信，具有距离远、容量大、质量好、可靠性高和灵活机动的特点，已经成为现代通信的重要手段。20世纪80年代初，通信卫星就承担了一多半的国际电信业务和几乎全部的洲际电视传输业务。在中国，通信卫星使广播电视村村通工程得以实现，居住在偏远地区的人民听到了广播，看到了电视。卫星导航技术除军事用途外，利用其全天候、全球和高精度的优势，广泛地用于船舶导航、海洋调查、海上石油钻探、大地测绘和搜索营救等民用领域。气象卫星提供的高精度气象预报，对预防台风、暴雨等自然灾害有着非常积极的作用，有助于国民经济的健康发展。其他测地和海洋卫星已成为普查地球和海洋资源的最迅速、最有效和最经济的手段，还能协助监视自然灾害和环境污染等。

航空航天技术通过新技术、新产品、新材料、新工艺以及新的管理方式向国民经济的其他部门转移，带动相关产业的发展，产生十分可观的间接经济效益。

航空航天为科学研究的发展做出了重要贡献。航空技术为人类提供了从空中观察自然界的条件。航天技术开启了从太空观测、研究地球和整个宇宙的新时代。通过航天活动获得的有关地球空间、行星际空间、太阳系和宇宙天体的丰富信息，更新了人类对地球、行星和宇宙的认识，推动了天文学、空间物理学、高能物理学和生物学的发展，形成了一些新的学科分支。空间实验室的特殊环境，可以被用于开展许多在地球上无法完成的物理、化学、生物、医学、新材料和新工艺等方面的综合研究工作。

航空航天产品是附加值很高的高新技术产品。就航空产品而言，美国F - 16战斗机1 kg质量的价格是1 kg白银价格的20倍，相当于1 kg黄金的25%，远高于船舶、汽车和计算机的单位价格。如果按美国B- 2A战略轰炸机的价格来算，飞机质量50000 kg，单价20亿美元，折算单位质量价格为黄金的3倍。

航空航天产业已经成为部分发达国家经济的重要组成部分。在制造业中，航空航天业对美国的贸易平衡贡献最大，每年达到数百亿美元的贸易顺差。美国航空工业是美国国防工业的核心，是世界上最强大的航空工业部门。另一些国家也开始重视航空航天工业的发展，如韩国就已经把航空航天工业确定为优先发展的高技术产业。

中国是世界文明古国，中国的风筝和火箭是世界公认的最古老的飞行器。灿烂的中国古代文化与其他国家的古代文明一起，共同孕育了现代航空航天技术的萌芽。在近代中国的屈辱历史中，中国的工业化水平远落后于西方国家。新中国成立后，中国的航空航天工业开始快速发展。经过半个多世纪的努力，基本建成了中国的航空航天工业体系。航空航天工业在国防和经济建设中发挥着越来越重要的作用。”飞豹”战斗轰炸机和“神舟”号系列载人试验飞船的成功，标志着中国的航空航天工业进人了一个新的发展时期。

从1910年清政府开始筹办飞机修造厂到1949年，旧中国只有十多个设备相当简陋的航空工厂，修理、装配、设计和制造过少量飞机。当时所有原材料、机载成品和设备均依赖外国进口，根本没有自己独立的航空工业，更谈不上航空科研体系。

新中国成立以后，1951年4月17日，中央军委和政务院颁发了《关于航空工业建设的决定》。对新中国航空工业建设的任务、方针、组织领导等，做出明确规定。4月18‘日，中共中央决定在原重工业部设立航空工业局。经过50余年的建设，中国的航空工业从修理到制造，从仿制到自行研制，已经形成了具有相当规模和基础、配套齐全的航空科研设计、制造和试验的工业体系。航空工业已成为中国国民经济中技术密集的新兴产业之一。

尽管总体上中国的航空工业与发达国家之间还存在较大差距，但50多年来，中国先后建立了飞机、发动机、航空电子、军械武器、仪表等专业设计研究机构，建立了空气动力、强度、自动控制、材料、工艺、试飞和计算技术等专业研究试验机构。中国航空科研的技术手段不断更新、试验设备日臻完善，已建成了一批技术先进的风洞试验设施、飞机全机静力试验室、发动机高空模拟试车台和飞行试验实时数据采集和处理系统等。

代表中国航空技术发展的产品主要有军用飞机、民用飞机、战术导弹、航空发动机、机载设备和以各种机动车为主的民用产品。

新中国的航天工业起步于1956年。当时中国的经济还很落后，工业基础和科学技术力量也相对薄弱，为了把有限的人力、物力和财力集中使用到国家最重要、最急需、最能影响全局的地方，党和政府决定重点发展以导弹、原子弹为代表的尖端技术，随后大力发展运载火箭和人造地球卫星等航天技术，这就是中国的“两弹一星”工程。40多年来，中国在导弹武器、运载火箭、人造地球卫星和载人航天方面取得了辉煌成就，航天工业为中国的国防建设做出了巨大贡献。

世界上第一个科学思考和研究飞行的是意大利文艺复兴巨匠达·芬奇，他不仅是画家、学者，也同时是航空科学先驱，是世界上公认的第一位以科学方法和科学知识研究飞行的伟大学者。

达·芬奇观察到，鸟喜欢逆风飞行，翅膀总是与风的方向有一定的角度。他认为鸟的升力是来自于鸟翅膀对空气压缩后空气产生的反作用力。这一结论比牛顿的作用力与反作用力理论整整早了200年。达·芬奇对飞行问题研究的另一重大贡献是，他认为在研究鸟飞行的同时，还必须研究鸟飞行的环境，即流动的空气或风对鸟飞行的影响，而空气的运动特性可以通过水的流动来模拟研究。这就是现代航空飞行必须开展的“风洞”或“水洞”试验。

气球是轻于空气的飞行器，比飞机早100多年问世，在飞机问世之前成为人类探索天空的先导。发明热气球的是法国的蒙哥尔费兄弟。1783年，兄弟二人用麻布和纸制成一个直径达10m的热空气气球，以燃烧湿稻草和碎羊毛产生的热空气充满气球，经过试验和多次改进，于1783年6月14日在昂诺内省首次升空。

飞机的发明人是美国的莱特兄弟。从1899年开始，莱特兄弟先后研制了三架滑翔机。前两架滑翔机满意地解决了飞机的稳定和操纵问题。1901年9月至1902年8月间，他们共进行了几干次有关机翼升力、阻力、翼型的试验研究。利用获得的精确数据，他们制成了第三号滑翔机。通过飞行试验，为他们研制动力飞机提供了直接依据。在第三号滑翔机基础上，莱特兄第研制了第一架有动力飞机——“飞行者一号”。

第二次世界大战结束带来民用航空运输的兴旺发达。1946年，全球空运旅客达1800万人次，其中三分之二是美国国内航空公司运送的。但当时飞机使用的是活塞式发动机，飞行但，飞行高度低，易受大气乱流影响，乘客体验非常不好。

第二次世界大战时期因军事需要兴建的大型机场为战后民航迅速发展创造了良好环境，喷气发动机的出现适时为民航机喷气化奠定了基础。喷气机投入使用是民航技术的一次跃升，不仅使民航飞机的速度提高，而且使飞行高度跨举到平流层，提升了飞行的安全性和舒适性。

航天技术是现代科学技术的结晶，它以基础科学和技术科学为基础，汇集了20世纪许多工程技术的新成就。力学、热力学、材料学、医学、电子技术、光电技术、自动控制、喷气推进、计算机、真空技术、低温技术、半导体技术、制造工艺学等对航天技术的发展起了重要作用。这些科学技术在航天应用中互相交叉和渗透，产生了一些新学科，使航天科学技术形成了完整的体系。航天技术不断提出的新要求，又促进了科学技术的进步。

18世纪，印度军队在抗击英国和法国军队的多次战争中曾大量使用火箭并取得良好的效果，由此推动了欧洲火箭技术的发展。

19世纪末20世纪初，随着科学技术的进步，近代火箭技术和航天飞行发展起来，先驱者的代表人物有苏联的齐奥尔科夫斯基、美国人戈达德和德国奥伯特。

齐奥尔科夫斯基毕生从事火箭技术和航天飞行的研究。在他的经典著作中，对火箭飞行的思想进行了深刻的论证，最早从理论上证明用多级火箭可以克服地心引力进入太空。他建立了火箭运动的基本数学方程，奠定了理论基础。首先提出了使用液体推进剂火箭的观点，经过了短短的30年就实现了。他预想到现代火箭的真实结构，并论述了关于液氢与液氧作为推进剂用于火箭的可靠性，还设想用新的燃料(原子核分解的能量)来作为火箭的动力。他具体地阐明了用火箭进行航天飞行的条件、火箭由地面起飞的条件、人造地球卫星及实现飞向其他行星必须设置中间站的设想。他还提出过许多的技术建议，如建议用燃气舵控制火箭，用泵来强制输送推进剂，以及用仪器自动控制火箭等，都对现代火箭和航天飞行的发展起了巨大的作用。

戈达德博士在1910年开始进行近代火箭的研究工作。他在1919年的论文中提出了火箭飞行的数学原理，指出火箭必须具有79km/s的速度才能克服地球的引力。他认识到液体推进剂火箭具有极大的潜力，1926年3月成功研制和发射了世界上第一枚液体推进剂火箭，飞行速度达103kmh，上升高度12.5m，飞行距离56m。

奥伯特教授在他1923年出版的书中不仅确立了火箭在宇宙空间真空中工作的基本原理，而且还说明火箭只要能产生足够的推力，便能绕地球轨道飞行。同齐奥尔科夫斯基和戈达德一样，他也对许多种推进剂的组合进行了广泛的研究。

真正意义的近代火箭出现在第二次世界大战中的法西斯德国。早在1932年德国就发射了A2火箭，飞行高度达3km。1942年10月成功发射V-2火箭(A4型)，飞行高度85km，飞行距离190km。V-2火箭的发射成功，把航天先驱者的理论变成现实，是现代火箭技术发展史的重要一页。

1945年5月，德国战败，苏联俘虏部分德国火箭技术人员，缴获了几枚V-2火箭和有关技术资料。在此基础上，1947年苏联仿制V-2火箭成功。1948年自行设计了P-1火箭，射程达300km。1950年和1955年苏联又先后研制成P-2和P-3火箭，射程分别达到500km和1750km。1957年8月，苏联成功发射两级液体洲际导弹P-7，射程8000km。1957年10月4日，经过改装的P-7成功将世界上第一颗人造地球卫星送上太空，从而揭开了现代火箭技术新的一页。苏联由于发射多种航天器的需要，先后研制成功“东方”号、“联盟”号、“宇宙”号、“质子”号、“能源”号等多种型号的运载火箭，可将100多吨的有效载荷送入近地轨道。

为首的德国火箭专家，缴获了100余枚V-2火箭。美国陆军在布劳恩的帮助下于1945年成功发射了V-2火箭，1949年开始研究“红石”弹道导弹，1954年制订人造卫星计划，1958年2月1日“丘比特”C火箭成功发射美国第一颗人造卫星，美国为发射多种航天器的需要，先后研制成功“先锋”号、“丘诺”号、“红石”号、“侦察兵”号、“大力神”号和“土星”号等运载火箭。

法国从20世纪50年代开始自行研制探空火箭和导弹，并在此基础上研制“钻石”号运载火箭。1965年11月至1967年2月，法国“钻石”号火箭将A-1、D-1人造卫星送入太空。法国积极推动西欧国家联合发展欧洲航天事业，它是欧洲空间局的主要成员国，并承担“阿里安”号运载火箭的大部份研制工作。

欧空局正式成员国有比利时、丹麦、法国、原联邦德国、爱尔兰、意大利、荷兰、西班牙、瑞典和英国;非正式成员国有奥地利和挪威;加拿大为观察员国。由欧空局研制的“阿里安”1号运载火箭于1979年12月24日首次发射成功。迄今已研制有“阿里安”1号至5号共五种基本型和多种改进型火箭。

日本自1963年开始研制“谬”系列固体运载火箭，共有四代。1970年日本宇宙开发事业团决定引进美国“德尔塔”号运载火箭技术，以发展本国的N运载火箭。1975年9月，日本首次用N-1火箭成功地发射了“菊花”1号技术试验卫星，1994年试验成功带有氢氧燃料装置的N-2火箭。

印度自行研制成功运载火箭系列SLV、ASLV、PSLV和GSLV。2001年4月同步轨道卫星运载火箭GSLV发射成功。

此外，英国、意大利、加拿大、印度、巴西、以色列、韩国、朝鲜等国均有利用本国制造或租用他国运载火箭来发射人造卫星的能力。

人造地球卫星的设想早在1945年就出现，当时美国海军航空局着手研究种把科学仪器送入太空的卫星。次年，美国陆军航空局在审查“兰德计划中一项类似的研究报告中，就有“实验性环球空间飞行器”的初步设计。现代科学技术和一系列大功率运载火箭的发展，为人造地球卫星的研制和发射打下了坚实的基础。

1957年10月4日，苏联用“卫星”号运载火箭把世界上第一颗人造地球卫星送入太空，卫星呈球形，外径0.58m，外伸4根条形天线，重83.6kg，卫星在天上正常工作了3个月。同年11月3日，苏联发射了第二颗卫星，卫星呈圆锥形，重508.3kg，这是一颗生物卫星，除了利用小狗“莱伊卡”做生物生存实验外，还用于探测太阳紫外线、X射线和宇宙线。按照今天的标准衡量，苏联的第一颗卫星只不过是一个伸展开发射机天线的圆球，但它却是世界第一个人造天体，把人类几千年的梦想变成现实，为人类开创了航天新纪元。

人造地球卫星出现之后，20世纪60年代苏联和美国发射了大量的科学实验卫星、技术实验卫星和各类应用卫星。20世纪70年代军、民用卫星全面进入应用阶段，并向侦察、通信、导航、预警、气象、测地、海洋和地球资源等专门化方向发展，同时各类卫星亦向多用途、长寿命、高可靠性和低成本方向发展。20世纪80年代后期兴起的单一功能的微型化、小型化卫星是卫星发展上的新动向，这类重量轻、成本低、研制周期短、见效快的小型卫星将是未来卫星的生力军。除美、俄外，中国、欧洲航天局、日本、印度、加拿大、巴西、印尼、巴基斯坦等都拥有自己研制的卫星。

“颠覆性技术”的概念最早于1995年在《哈弗商业评论》中提出，指能够建立新技术和新市场的突变式技术。2016年国务院发布的“十三五”科技创新规划中也提到要“构造先发优势”，重视颠覆性技术的作用。赵群力表示，颠覆性技术风险高，研发周期长，但却是航空装备升级换代的决定性力量。

高超音速指物体的速度超过5倍音速。高超音速飞行器采用的超音速冲压发动机被认为是继螺旋桨和喷气推进之后的“第三次动力革命”。美国、俄罗斯、法国、日本、印度等国正不断开展实验。

2013年，美国军方最新研发的实验型高超音速飞机X-51A以5倍多音速的速度飞行了3分多钟；2014年，美国国防部先进研究项目局（DARPA）启动了“高超音速吸气式武器概念（HAWC）”和“战术助推滑翔系（TBG）”这两个项目。

高超音速技术将主要用于运输、攻击、ISR、进入空间等。预计2020年，美军可掌握高超声速导弹的技术；2030年掌握有限用途和使用次数的高超声速飞机技术；2040年掌握可多次、长时间使用高超声速飞机技术。

这个无人机绝不是仅仅指网上有出售的那些遥感小型无人机，这项技术在军事和商业领域都有很大的应用前景。

2016年6月，美国辛辛那提大学开发的“阿尔法”（ALPHA）智能超视距空战系统通过了专家评估，并在空战模拟器环境下，击败了有着丰富经验的退役美国空军上校吉恩·李。

变体飞机，既变形飞机，指飞行器在飞行过程中可以改变形状，有效地实现外形的分布式连续式变形，以适应宽广变化的飞行环境，完成各种任务使命。2015年5月，美国柔性系统公司（FlexSys）的分布式柔性变形机翼技术取得重大进展，使用这种技术的变形襟翼在“湾流”III飞机上的偏转角（固定设置）达到预期的30度，并成功验证了飞行性能。

高速直升机是指保留直升机的飞行特征，且巡航速度达到400至500千米每小时的直升机，运输效率和机动性优越。直升机的巡航速度一般为每小时200至300千米。美国从20世纪五六十年代开始探索高速直升机，欧洲、俄罗斯也在积极推进。最新进展中，值得关注的有西科斯基、贝尔直升机公司以及极光公司的三个方案。