Αεροπορία στον Α΄ Παγκόσμιο Πόλεμο

Ο Πρώτος Παγκόσμιος Πόλεμος ήταν η πρώτη ένοπλη σύγκρουση στην οποία έγινε ευρεία χρήση αεροσκαφών. Προσδεμένα αερόστατα παρατήρησης είχαν αρχίσει ήδη να χρησιμοποιούνται πολλά χρόνια πριν αποκλειστικά για την κατεύθυνση  βολής του πυροβολικού. Η Γερμανία χρησιμοποίησε Ζέπελιν για αναγνώριση πάνω από τη Βόρεια και τη Βαλτική Θάλασσα καθώς και για βομβαρδισμό στρατηγικών σημείων στην Βρετανία και το Ανατολικό Μέτωπο.
Τα αεροπλάνα άρχισαν να έχουν στρατιωτική χρήση στην αρχή του πολέμου. Αρχικά, χρησιμοποιήθηκαν κυρίως για αναγνώριση. Οι πιλότοι και μηχανικοί απέκτησαν την εμπειρία  που τους οδήγησε στην ανάπτυξη εξειδικευμένων τύπων, όπως τα μαχητικά, τα βομβαρδιστικά, και τα επιθετικά αεροσκάφη.
Οι ιπτάμενοι άσοι θεωρούνταν σύγχρονοι ιππότες, και πολλοί εξ αυτών έγιναν δημοφιλείς ήρωες. Στον πόλεμο επίσης ορίστηκαν υψηλόβαθμοι αξιωματικοί για να καθοδηγήσουν τις εναέριες προσπάθειες των μαχόμενων εθνών.
Ενώ η επίδραση του αεροσκάφους στην πορεία του πολέμου ήταν κυρίως τακτική παρά στρατηγική, πιο σημαντική ήταν η άμεση συνεργασία των δυνάμεων της ξηράς (ειδικά υποβοήθηση και διόρθωση των πυρών του πυροβολικού) ενώ προμηνυόταν επίσης τα πρώτα βήματα των στρατηγικών ρόλων των αεροσκαφών σε μετέπειτα πόλεμους.

Τα πρώτα χρόνια του πολέμου

Στη συνάντηση του Ινστιτούτου Διεθνούς Δικαίου στη Μαδρίτη το 1911, προτάθηκε νομοθεσία η οποία θα περιόριζε τα αεροπλάνα σε αποστολές αναγνώρισης και θα απαγόρευε την χρήση τους ως πλατφόρμας οπλισμού. Αυτή η νομοθεσία στηριζόταν στο φόβο πως τα αεροπλάνα θα χρησιμοποιούνταν για την επίθεση σε ανοχύρωτες πόλεις, παραβιάζοντας το Άρθρο 69 του Κανονισμού της Χάγης (το σύνολο των διεθνών νόμων που διέπουν τον πόλεμο).  
Στην αρχή του πολέμου, υπήρχε διαμάχη για την χρησιμότητα των αεροσκαφών στον πόλεμο. Πολλοί ανώτεροι αξιωματικοί παρέμεναν δύσπιστοι. Ωστόσο, οι πρώτες επιδρομές του 1914 απέδειξαν πως το ιππικό δεν μπορούσε να παρέχει πλέον την αναγνώριση που ανέμεναν οι στρατηγοί , εν όψει της αυξημένης δύναμης πυρός των στρατευμάτων του εικοστού αιώνα, και έγινε άμεσα αντιληπτό πως τα αεροσκάφη θα μπορούσαν να εντοπίσουν τουλάχιστον τον εχθρό, ακόμη και αν η  εναέρια αναγνώριση παρεμποδιζόταν από τις πρωτοεμφανιζόμενες εμπλεκόμενες τεχνικές. Η αρχική δυσπιστία και οι χαμηλές προσδοκίες γρήγορα μετετράπηκαν σε μη ρεαλιστικές απαιτήσεις, πάνω από τις δυνατότητες των πρωτόγονων αεροσκαφών που ήταν διαθέσιμα τότε.
Ακόμη και έτσι, η εναέρια αναγνώριση έπαιξε σημαντικό ρόλο στον «πόλεμο της κίνησης» του 1914, ειδικά βοηθώντας τους Συμμάχους να σταματήσουν την Γερμανική εισβολή στην Γαλλία. Στις 22 Αυγούστου 1914, ο Βρετανός Σμηναγός Λάιονελ Τσάρλτον και και ο Υπολοχαγός Βίβιαν Χιού Νίκολας Γουάντχαμ ανέφεραν πως το στράτευμα του Γερμανού Στρατηγού Αλεξάντερ φον Κλουκ προετοιμαζόταν να περικυκλώσει τη Βρετανικό Εκστρατευτικό Σώμα (British Expeditionary Force, BEF), εν αντιθέσει με όλες τις άλλες πληροφορίες που είχαν. Η Βρετανική Ανώτατη Διοίκηση έλαβε υπόψη της την αναφορά και άρχισε να απομακρύνει 100.000 στρατιώτες προς την Μονς, σώζοντας τις ζωές τους. Αργότερα, κατά τη διάρκεια της Πρώτης Μάχης του Μάρνη, αεροσκάφη παρατήρησης ανακάλυψαν αδύναμα σημεία που εξέθεταν τις πλευρές των Γερμανικών γραμμών, επιτρέποντας στους Συμμάχους να τα εκμεταλλευτούν.
Στην Γερμανία οι μεγάλες επιτυχίες των πρώτων αεροπλοίων Ζέπελιν επισκιάστηκαν σε μεγάλο βαθμό από την σημασία των βαρύτερων από τον αέρα σκαφών. Αν και στα χαρτιά η δύναμη των αεροσκαφών που ανήκαν στο στρατό τον Αύγουστο του 1914 έφτανε τα 230, μόνο τα 180 περίπου ήταν σε χρήση. Τα γυμνάσια της Γαλλικής πολεμικής αεροπορίας κατά τα έτη 1911, 1912 και 1913 έθεσαν τις βάσεις συνεργασίας με το ιππικό (αναγνώριση) και το πυροβολικό (καταγραφή), αλλά η δυναμική ήταν αν μη τι άλλο χαλαρή.
Η Μεγάλη Βρετανία «άργησε να ξεκινήσει» και αρχικά βασίστηκε σε μεγάλο βαθμό στην Γαλλική βιομηχανία αεροσκαφών, ειδικά όσον αφορά τους κινητήρες αεροσκαφών. Η αρχική Βρετανική συνεισφορά στη συνολική προσπάθεια των Συμμάχων τον Αύγουστο του 1914 ( συνολικά 184 αεροσκάφη) αποτελούνταν από τρεις μοίρες με περίπου 30 διαθέσιμα αεροσκάφη. Μετά το τέλος του πολέμου, η Μεγάλη Βρετανία είχε σχηματίσει την πρώτη δύναμη πολεμικής αεροπορίας, ανεξάρτητη από τον έλεγχο του στρατού ή του ναυτικού, την Βασιλική Πολεμική Αεροπορία (Royal Air Force, RAF). Οι Αμερικανικές στρατιωτικές και ναυτικές δυνάμεις ήταν ακόμη πολύ πίσω. Ακόμη και το 1917 όταν οι Ηνωμένες Πολιτείες εισήλθαν στον πόλεμο, εξαρτιόταν σχεδόν πλήρως από τις Γαλλικές και Βρετανικές βιομηχανίες αεροσκαφών για τα μαχητικά τους αεροσκάφη.
Το μεγάλο Γερμανικό εναέριο «χτύπημα» του 1914 (τουλάχιστον σύμφωνα με την προπαγάνδα της εποχής) ήταν η Μάχη του Τάνενμπεργκ στην Ανατολική Πρωσία, όπου μια μη αναμενόμενη Ρωσική επίθεση καταγράφηκε από τους Στρατηγούς Κάντερ και Μέρτενς, και είχε ως αποτέλεσμα οι Ρώσοι να αναγκαστούν σε υποχώρηση.

Πρώτες περιπολίες αναγώρισης στο Δυτικό Μέτωπο

Από το τέλος του 1914 η γραμμή μεταξύ των Γερμανών και των Συμμάχων εκτεινόταν από τη Βόρεια Θάλασσα έως τις Άλπεις. Ο αρχικός «πόλεμος της κίνησης» σταμάτησε σε μεγάλο βαθμό, και το μέτωπο έγινε στατικό. Τρείς κύριες λειτουργίες των μοιρών αναγνώρισης μικρής εμβέλειας προέκυψαν από τον Μάρτιο του 1915.
Η πρώτη φωτογραφική αναγνώριση: η κατασκευή ενός ολοκληρωμένου ψηφιδωτού χάρτη του σύστηματος τάφρων του εχθρού. Οι πρώτες εναέριες φωτογραφικές μηχανές χρησιμοποιούσαν γυάλινες πλάκες. (Το φιλμ κυτταρίνης της Kodak είχε εφευρεθεί, αλλά δεν είχε ακόμη επαρκή ανάλυση την περίοδο αυτή).
Η αναγνώριση του πεδίου από τα αεροσκάφη επέκτεινε την εμβέλεια του πυροβολικού σε στόχους αόρατους από το έδαφος. Η ραδιοτηλεφωνία δεν ήταν ακόμη πρακτική από το αεροσκάφος, έτσι η επικοινωνία ήταν ένα πρόβλημα. Από το Μάρτιο του 1915, ένα διθέσιο αεροσκάφος σε περιπολία «παρατήρησης πυροβολικού» ήταν εξοπλισμένο κατά κανόνα με έναν πρωτόγονο πομπό που μετέδιδε με την χρήση κώδικα Μορς, δεν διέθετε όμως δέκτη. Η πυροβολαρχία  έκανε σινιάλο στο αεροσκάφος τοποθετώντας στο έδαφος κορδέλες λευκού υφάσματος σε προκαθορισμένα σχέδια. Οι περιπολίες παρακολούθησης γινόταν παράλληλα με προσδεμένα αερόστατα, τα οποία μπορούσαν να επικοινωνήσουν άμεσα με τις πυροβολαρχίες τους μέσω τηλεφώνου εδάφους, αλλά ήταν λιγότερο ευέλικτα στον εντοπισμό στόχων και στην αναφορά πυροβολισμών.
Οι «περιπολίες επικοινωνίας» προσπαθούσαν να ακολουθήσουν την πορεία της μάχης επικοινωνώντας με το προωθημένο πεζικό καθώς πετούσαν πάνω από το πεδίο της μάχης. Η τεχνολογία της εποχής δεν επέτρεπε ραδιοεπικοινωνία, ενώ οι μέθοδοι σηματοδότησης ήταν αναγκαστικά αργοί, συμπεριλαμβανομένης και της ρίψης μηνυμάτων από το αεροσκάφος. Οι στρατιώτες ήταν αρχικά απρόθυμοι στο να αποκαλύψουν τις θέσεις τους στα αεροσκάφη, μιας και δεν μπορούσαν να διακρίνουν με ευκολία τα φιλικά και εχθρικά αεροσκάφη.
Οι πτήσεις αναγνώρισης, κάθε είδους, ήταν παράτολμο εγχείρημα. Τον Απρίλιο του 1917, τον χειρότερο μήνα καθ' όλη τη διάρκεια του πολέμου για τα Βασιλικό Σώμα Αεροπορίας (RFC), το μέσο προσδόκιμο ζωής για έναν Βρετανό πιλότο στο Δυτικό Μέτωπο ήταν 69 ώρες πτήσης.

Πρώτες απόπειρες βομβαρδισμού

Ένα τυπικό αεροσκάφος του 1914 μπορούσε να μεταφέρει μόνο μικρή ποσότητα βομβών – οι ίδιες οι βόμβες και το στοίβασμα τους, ήταν ακόμη πολύ στοιχειώδεις, και οι αποτελεσματικές βόμβες δεν είχαν αναπτυχθεί ακόμη. Παρ' όλα αυτά η έναρξη των στρατηγικών και τακτικών βομβαρδισμών χρονολογείται από τις πρώτες μέρες του πολέμου. Αξιωσημείωτες είναι οι εκστρατείες της Αεροπορικής Υπηρεσίας του Βασιλικού Ναυτικού (Royal Naval Air Service, RNAS) στα υπόστεγα των Γερμανικών αεροπλοίων στο Ντύσελντορφ, την Κολωνία και το Φρίντριχσχαφεν τον Σεπτέμβριο, τον Οκτώβριο και το Νοέμβριο του 1914, καθώς και ο σχηματισμός της Brieftauben Abteilung Ostende (ή «Αποσπασμένος φορέας περιστεριών της Οστάνδης», ονομασία κάλυψης για την πρώτη Γερμανική μονάδα στρατηγικού βομβαρδισμού), η οποία πραγματοποίησε την πρώτη ενδεικτική επιδρομή πάνω από την Μάγχη τον Δεκέμβριο.

Η αυγή των αερομαχιών

Όπως προέβλεψε ο Ντίξον, αρχικά οι αερομαχίες ήταν εξαιρετικά σπάνιες, και οπωσδήποτε υποδεέστερες της αναγνώρισης. Υπάρχουν ιστορίες αντιπάλων πληρωμάτων αεροσκαφών αναγνώρισης που αντάλλαζαν χαμόγελα και χαιρετισμούς. Αυτό σύντομα εξελίχθηκε σε ρίψη χειροβομβίδων, και άλλων αντικειμένων - ακόμη και γάντζων. Το πρώτο αεροσκάφος που καταρρίφθηκε από άλλο ήταν ένα Αυστριακό αεροσκάφος αναγνώρισης το οποίο εμβολίστηκε στις 8 Σεπτεμβρίου 1914 από τον Ρώσο πιλότο Πίοτρ Νεστέροφ στην Γαλικία του Ανατολικού Μετώπου. Και τα δύο αεροπλάνα καταστράφηκαν και ως αποτέλεσμα σκοτώθηκαν όλοι οι επιβαίνοντες. Τελικά οι πιλότοι άρχισαν να πυροβολούν τα εχθρικά αεροσκάφη με πυροβόλα όπλα, ωστόσο τα πιστόλια ήταν μη ακριβή και οι απλές σφαίρες ήταν δύσκολο να πετύχουν τον στόχο τους. Στις 5 Οκτωβρίου 1914, ο Γάλλος πιλότος Λουί Κουενό άνοιξε πυρ σε ένα Γερμανικό αεροσκάφος με πολυβόλο για πρώτη φορά και η εποχή των αερομαχιών βρισκόταν υπό εξέλιξη μιας και όλο και περισσότερα αεροσκάφη ήταν εφοδιασμένα με πολυβόλα.

Η λύση της ώθησης

Ήδη από το 1912, οι σχεδιαστές της Βρετανικής εταιρείας Vickers πειραματιζόταν με αεροσκάφη που διέθεταν πολυβόλα. Το πρώτο ολοκληρωμένο αποτέλεσμα ήταν το Πειραματικό Μαχητικό Διπλάνο 1 της Vickers, το οποίο συμμετείχε στην Αεροπορική Επίδειξη του Λονδίνου το 1913, και εμφανίστηκε σε εξελιγμένη μορφή ως FB.5 τον Φεβρουάριο το 1915. Αυτό το πρωτοποριακό μαχητικό όπως και τα F.E.2b και Airco DH.1 της Βασιλικής Βιομηχανίας Αεροσκαφών, ήταν προωθητικής διάταξης. Είχαν τον κινητήρα και τον έλικα πίσω από τον πιλότο, με κατεύθυνση προς τα πίσω, αντί για το μπροστινό μέρος του αεροσκάφους, όπως συμβαίνει στα μοντέλο με ελκτική διάταξη. Αυτή η διάταξη παρείχε χώρο για την τοποθέτηση πολυβόλου, από την οποία το όπλο μπορούσε να στοχεύσει κατευθείαν μπροστά χωρίς να υπάρχει το εμπόδιο του έλικα, καθώς και να επαναγεμίζεται και να καθαρίζεται εν ώρα πτήσης. Ένα σημαντικό μειονέκτημα των μοντέλων με προωθητική διάταξη ήταν η τάση τους να έχουν χαμηλότερες επιδόσεις από τα αεροσκάφη με ελκτική διάταξη με την ίδια μηχανική ισχύ εξαιτίας της επιπλέον αντίστασης που δημιουργούνταν από τις αντηρίδες και τα στηρίγματα που απαιτούνταν για την μεταφορά της ουράς. Το F.E.2d, μια πιο ισχυρή έκδοση του F.E.2b παρέμεινε δεινός αντίπαλος μέχρι το 1917, όταν τα μαχητικά με προωθητική διάταξη απαξιώθηκαν. Θεωρούνταν πολύ αργά για να αντιμετωπίσουν τους εχθρούς τους.

Συγχρονισμός των πολυβόλων όπλων

Τα όπλα ευθείας βολής ενός αεροσκάφους με προωθητική διάταξη παρείχαν επιθετική ικανότητα – η τοποθέτηση ενός πολυβόλου πίσω από ένα διθέσιο αεροσκάφος σε ελκτική διάταξη έδινε αμυντική ικανότητα. Υπήρχε η προφανής ανάγκη σε κάποιες περιπτώσεις ο πυροβολισμός να γίνεται από το μπροστινό μέρος ενός ελκτικού αεροσκάφους, ειδικά στα μικρά, ελαφριά αεροσκάφη «κατασκόπους», τα οποία ήταν προσαρμοσμένα προπολεμικά αγωνιστικά αεροσκάφη, τα οποία επιτέλεσαν τις περισσότερες αερομαχίες στον πόλεμο. Θα φαινόταν πιο λογικό το όπλο να τοποθετηθεί ανάμεσα στον πιλότο και τον έλικα, στοχεύοντας στην ευθεία γραμμή της πτήσης, έτσι ώστε το όπλο να στοχεύει εκεί που στοχεύει και το αεροσκάφος. Ήταν εξίσου σημαντικό πως ο χώρος όπισθεν του όπλου θα ήταν προσβάσιμος από τον πιλότο, ώστε αυτός θα μπορούσε να καθαρίσει το πολυβόλο. Ωστόσο, αυτό παρουσίασε ένα προφανές πρόβλημα: Οι σφαίρες που ρίπτοναν «ελέυθερα» μέσω ενός περιστρεφόμενου έλικα, θα χτυπούσαν τις λεπίδες, με το αποτέλεσμα να είναι αναμενόμενο.
Τα πρώτα πειραμάτα με συγχρονισμένα πολυβόλα είχαν γίνει σε πολλές χώρες πριν τον πόλεμο. Ο Φραντς Σνάιντερ, που τότε εργαζόταν στην Nieuport στην Γαλλία, αλλά αργότερα εργάστηκε στην L.V.G. στην Γερμανία, κατοχύρωσε την ευρυσιτεχνία για έναν μηχανισμό συγχρονισμού στις 15 Ιουλίου 1913. Ένας πρώιμος Ρωσικός μηχανισμός σχεδιάστηκε από τον Υπολοχαγό Ποπλάβκο: οι αδελφοί Έντουαρντς στην Αγγλία σχεδίασαν το πρώτο Βρετανικό παράδειγμα ενώ επίσης η εταιρεία Morane-Saulnier ήταν μεταξύ αυτών που εργαζόταν για την επίλυση του προβλήματος το 1914. Όλα αυτά τα πρώιμα πειράματα απέτυχαν να τραβήξουν κάποιο επίσημο ενδιαφέρον, εν μέρει εξαιτίας της επίσημης αδράνειας και εν μέρει εξαιτίας των φοβερών αποτυχιών αυτών των πρώτων μηχανισμών συγχρονισμού, στα οποία περιλαμβανόταν σφαίρες που εξοστρακίζονταν επικίνδυνα, καθώς και έλικες που διαλύονταν.
Το όπλο Λιούις, το οποίο χρησιμοποιήθηκε σε πολλά από τα πρώτα αεροσκάφη των Συμμάχων, αποδείχθηκε αδύνατο να συγχρονιστεί επιτυχώς εξαιτίας του ανοιχτού κοχλία βολής. Σε έναν ανοιχτό κοχλία βολής, είναι αδύνατο να προβλεφθεί ο ακριβής χρόνος βολής, κάτι που ήταν προβληματικό για ένα όπλο που έπρεπε να εκπυρσοκροτήσει ανάμεσα στις περιστρεφόμενες λεπίδες του έλικα. Φωτογραφίες όπλων Λιούις τοποθετημένων πάνω σε ατράκτο να στοχεύουν ευθέως προς τα αεροσκάφη της Αεροπορικής Υπηρεσίας του Βασιλικού Ναυτικού (RNAS), τα οποία φαινόταν όπως θα «μπορούσαν» να συγχρονιστούν — όπως σε μερικά Bristol Scout — απέδειξαν πως ήταν όπλα ελευθέρας βολής, το οποίο δύσκολα θα αποτελούσαν ικανοποιητική λύση.
Τα όπλα Μαξίμ χρησιμοποιήθηκαν τόσο από τους Συμμάχους (όπως τα όπλα Βίκερς) όσο και από την Γερμανία (όπως τα όπλα Parabellum MG 14 και lMG 08 Spandau) και διέθεταν κλειστό κοχλία βολής ο οποίος άρχιζε με μια σφαίρα να υπάρχει ήδη από πίσω του, και ακριβώς πίσω του να είναι κλειστό. Έτσι η εκπυρσοκρότηση της σφαίρας ήταν το επόμενο βήμα στον κοχλία. Αυτό σήμαινε πως θα μπορούσε να προβλεφθεί η ακριβής στιγμή εκπυρσοκρότησης, κάνοντας αυτά τα όπλα ευκολότερα στον συγχρονισμό.
Το κανονικό Γαλλικό ελαφρύ πολυβόλο, το Hotchkiss, ήταν και αυτό δύσκολο στον συγχρονισμό εξαιτίας των περιστροφών «κρεμαστής εκπυρσοκρότησης». Η εταιρεία Morane-Saulnier σχεδίασε ένα «σύστημα ασφαλείας» με τη μορφή «λεπίδων εκτροπής» (μεταλλικές σφήνες), συμπληρωμένες με μεταλλικές ράβδους που εκτεινόταν προς τα έξω από την βάση του έλικα για να παρέχουν αντιστήριξη, τοποθετημένες στις οπίσθιες επιφάνειες ενός έλικα στο ακτινικό σημείο όπου θα χτυπούσε μια σφαίρα. Ο Ρολάν Γκαρός δοκίμασε αυτό το σύστημα σε ένα Morane-Saulnier L τον Απρίλιο του 1915. Κατάφερε να πραγματοποιήσει αρκετούς φόνους, αν και αποδείχθηκε ανεπαρκής και επικίνδυνη λύση. Ο Γκαρός τελικά αναγκάστηκε να προσγειωθεί πίσω από τις εχθρικές γραμμές εξαιτίας μηχανικού προβλήματος (το οποίο πιθανώς προκλήθηκε από την επαναλαμβανόμενη ένταση στον στροφαλοφόρο άξονα του αεροσκάφους του από τις «εξοστρακισμένες» σφαίρες που χτυπούσαν στον έλικα) και οι Γερμανοί αιχμαλώτισαν τον ίδιο και το μυστικό του όπλο.
Με άριστο τρόπο, η Γερμανική Ανώτατη Διοίκηση μεταβίβασε το Morane του Γκαρός στην εταιρεία Fokker – η οποία είχε ήδη κατασκευάσει μονοπλάνα αυτού του τύπου για την Γερμανική Αεροπορία – με εντολή την αντιγραφή του μοντέλου. Το σύστημα εκτροπής ήταν εντελώς ασύμβατο με τα καλυμμένα με χάλυβα πυρομαχικά της Γερμανίας, έτσι οι μηχανικοί της Fokker αναγκάστηκαν να επανεξετάσουν την ιδέα του συγχρονισμού (ίσως με την καταπάτηση της ευρυσιτεχνίας του Σνάιντερ) με αποτέλεσμα την σειρά μαχητικών Eindecker. Αν και κακόγουστα, αυτά τα μικρά μονοπλάνα δημιούργησαν μια περίοδο Γερμανικής εναέριας υπεροχής, γνωστή και ως «Μάστιγα των Fokker» από τους Συμμάχους. Ο ψυχολογικός αντίκτυπος υπερέβη τον υλικό – οι Σύμμαχοι είχαν λίγο-πολύ αδιαμφισβήτητη κυριαρχία στον αέρα, και η ευπάθεια των παλαιότερων αεροσκαφών αναγνωρίσης τους, ειδικά του Βρετανικού B.E.2 και των Γαλλικών ωθητήρων Farman, ήλθε ως δυσάρεστη έκπληξη.

Άλλες μέθοδοι

Μια άλλη μέθοδος που χρησιμοποιήθηκε αυτή την περίοδο για την εκπυρσοκρότηση ενός πολυβόλου προς τα μπροστά σε αεροσκάφος με ελκτική διάταξη ήταν η τοποθέτηση του όπλου ακριβώς πάνω από το τόξο του έλικα. Αυτή η μέθοδος απαιτούσε την τοποθέτηση του όπλου στην κορυφαία πτέρυγα σε διπλάνα και την τοποθέτηση σε περίπλοκες δομές πρόκλησης αντίστασης σε μονοπλάνα. Η πρόσβαση στο όπλο ώστε να καθαρίζονται οι ιμάντες ή οι εμπλοκές του, παρουσίαζε προβλήματα ακόμη και όταν το όπλο ήταν τοποθετημένο σχετικά κοντά στον πιλότο. Εντέλει η εξαιρετική τοποθέτηση με αναδοχή έγινε λίγο-πολύ ο συμβατικός τρόπος τοποθέτησης όπλων Λιούις στα αεροσκάφη του Βασιλικού Σώματος Αεροπορίας (RFC): η τοποθέτηση αυτή επέτρεπε την προς τα πίσω ολίσθηση του όπλου για τις αλλαγές των ιμάντων, καθώς και την εκπυρσοκρότηση σε προς τα πάνω γωνία, που αποτελούσε έναν πολύ αποτελεσματικό τρόπο επίθεσης σε εχθρό από το «τυφλό σημείο» κάτω από την ουρά του. Αυτός ο τύπος τοποθέτησης ήταν ο μοναδικός δυνατός για διπλάνα που είχαν την κορυφαία πτέρυγα τοποθετημένη κοντά στην κορυφή του τόξου του έλικα – ασκούσε σημαντική πίεση στις εύθραυστες δομές των φτερών της εποχής, και ήταν λιγότερο άκαμπτη από την τοποθέτηση του όπλου στην άκτρακτο, παρήγαγε μεγαλύτερη «διασπορά» των σφαιρών, ειδικά σε κοντινή εμβέλεια.
Η πρώτη έκδοση του Bristol Scout που είχε καθήκοντα αερομαχιών το 1915, το Scout C, χρησιμοποιούσε όπλα Λιούις που ήταν στην υπηρεσία της RNAS, τα οποία μερικές φορές ήταν ανυψωμένα πάνω από το τόξο του έλικα, και μερικές φορές (με προφανώς επικίνδυνο τρόπο) εκπυρσοκροτούσαν ευθέως διαμέσου του τόξου του έλικα χωρίς συγχρονισμό. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια της άνοιξης και του καλοκαιριού του 1915, ο Σμηναγός Λανόε Χόκερ του Βασιλικού Σώματος Αεροπορίας, είχε τοποθετήσει το όπλο Λιούις του ακριβώς μπροστά από το πιλοτήριο ώστε να στοχεύει μπροστά και προς τα έξω, στην αριστερή πλευρά της ακτράκτου του αεροσκάφους του σε οριζόντια γωνία περίπου 30°. Στις 25 Ιουλίου 1915 ο Σμηναγός Χόκερ πέταξε με το Scout C του, που είχε σειριακό αριθμό 1611 έναντι αρκετών διθέσιων Γερμανικών αεροσκαφών παρατήρησης της Fliegertruppe, και κατάφερε να καταβάλλει τρία από αυτά σε εναέριες εμπλοκές. Για αυτό το λόγο του απονεμήθηκε ο Σταυρός της Βικτόρια, ο πρώτος σε Βρετανό αεροπόρο.

1915: Η Μάστιγα των Fokker

Στα πρώτα μαχητικά αεροσκάφη ειδικού σκοπού περιλαμβανόταν το Βρετανικό Vickers F.B.5, ενώ πολυβόλα είχαν ενσωματωθεί σε πολλά Γαλλικά μοντέλα, όπως τα Morane-Saulnier L και N. Αρχικά η Γερμανική Αεροπορία υστερούσε σε μεγάλο βαθμό στον τομέα αυτό έναντι των Συμμάχων, γρήγορα όμως αυτό άλλαξε δραματικά.
Τον Ιούλιο του 1915 έγινε λειτουργικό το Fokker E.I, το πρώτο αεροσκάφος που τέθηκε σε υπηρεσία και διέθετε «μηχανισμό συγχρονισμού» που επέτρεπε σε ένα πολυβόλο να εκπυρσοκροτεί διαμέσου του τόξου του έλικα χωρίς να χτυπά στις λεπίδες του. Αυτό το χαρακτηριστικό έδωσε σημαντικό πλεονέκτημα έναντι άλλων σύγχρονων μαχητικών αεροσκαφών. Αυτό το αεροσκάφος και τα διάδοχα του, γνωστά από κοινού ως Eindecker (μονοπλάνο στα Γερμανικά), ήταν τα πρώτα που ήταν αποτελεσματικά αντάξια των μαχητικών των Συμμάχων. Δύο Γερμανοί στρατιωτικοί αεροπόροι, οι υπολοχαγοί Ότο Παρσάου και Κουρτ Βίντγκενς, εργαζόταν στην εταιρεία Fokker κατά την άνοιξη του 1915, επιδεικνύοντας το επαναστατικό χαρακτηριστικό του συχγρονισμένου πολυβόλου ευθείας βολής στους πιλότους της νεοσύστατης ομάδας Fliegertruppe της Γερμανικής Αυτοκρατορίας.
Η πρώτη επιτυχημένη συμπλοκή στην οποία χρησιμοποιήθηκε αεροσκάφος με συγχρονισμένο όπλο έλαβε χώρα το απόγευμα της 1ης Ιουλίου 1915, στα ανατολικά του Λυνεβίλ της Γαλλίας, όταν ο Υπολοχαγός Κουρτ Βίντγεκνς, ένας από τους πιλότους που επελέγησαν από την Fokker για να επιδείξει τη σειρά των πέντε πρωτότυπων αεροσκαφών Eindecker, εξανάγκασε σε υποχώρηση στις γραμμές των Συμμάχων ένα Γαλλικό διθέσιο μονοπλάνο παρατήρησης τύπου Morane-Saulnier "Parasol" με το πρωτότυπο αεροσκάφος του Fokker M.5K/MG Eindecker με στρατιωτικό σειριακό αριθμό E.5/15. Περίπου 200 σφαίρες από το συγχρονισμένο πολυβόλο Parabellum MG14 στο αεροσκάφος του Βίντγκενς χτύπησαν τον ελικοφόρο κινητήρα Gnome Lambda του Morane Parasol, εξαναγκάζοντας το να προσγειωθεί με ασφάλεια σε έδαφος των συμμάχων.
Από το τέλος του 1915 οι Γερμανοί είχαν επιτύχει εναέρια υπεροχή, περιορίζοντας την πρόσβαση των Συμμάχων στις ζωτικής σημασίας πληροφορίες που προέρχονταν από την συνεχή εναέρια αναγνώριση, κάνοντας την πιο επικίνδυνη στην απόκτηση τους. Πιο συγκεκριμένα, εκτέθηκε η έλλειψη υπεράσπισης των τύπων αναγνώρισης των Συμμάχων. Οι Γερμανοί ιπτάμενοι άσοι, με πιο αξιοσημείωτο τον Μαξ Ίμελμαν, είχαν αρχίσει την σταδιοδρομία τους.
Ο αριθμός των πραγματικών απωλειών των Συμμάχων που ενεπλάκησαν ήταν για διάφορους λόγους πολύ μικρός σε σύγκριση με τις αερομαχίες της περιόδου 1917–18. Η ανάπτυξη των Eindecker ήταν κάτι λιγότερο από αβάσταχτη: ο νέος τύπος αντιμετωτιζόταν κατά μονάδες ή δυάδες από τις υπάρχουσες μοίρες αναγνώρισης, και ήταν ένας χρόνος περίπου προτού οι Γερμανοί ακολούθησαν τους Βρετανούς στην εγκαθίδρυση ειδικευμένων μαχητικών μοιρών. Το Eindecker δεν ήταν σε καμία περίπτωση ένα εξαιρετικό αεροσκάφος, παρά τον προχωρημένο εξοπλισμό του, μιας και στηριζόταν κυρίως στο προπολεμικό Morane-Saulnier H, αν και διέθετε πλαίσιο ατράκτου από σωλήνες χάλυβα (χαρακτηριστικό όλων των μοντέλων αεροσκαφών της Fokker κατά την διάρκεια του πολέμου) αντί για τα ξύλινα συνθετικά του Γαλλικού αεροσκάφους.
Παρ' όλα αυτά, η ηθική επίδραση του γεγονότος πως οι Γερμανοί μαχόταν στον αέρα δημιούργησε μεγάλο σκάνδαλο στο Βρετανικό κοινοβούλιο και τον τύπο. Η υπεροχή του Eindecker συνέβαλε επίσης στην έκπληξη που πραγματοποίησαν οι Γερμανοί στην αρχή της Μάχης του Βερντέν μιας και τα Γαλλικά αεροσκάφη αναγνώρισης απέτυχαν να προσφέρουν τη συνηθισμένη κάλυψη τους στις Γερμανικές θέσεις.
Ευτυχώς για τους Συμμάχους, δυο νέα Βρετανικά μαχητικά ταίριαξαν με τα Fokker: το F.E.2b και το D.H.2 παράγονταν ήδη. Και τα δύο ήταν προωθητικής διάταξης, και μπορούσαν να στοχεύσουν χωρίς την χρήση συγχρονισμού των όπλων τους. Το F.E.2b κατέφθασε στο μέτωπο τον Σεπτέμβριο του 1915, και το D.H.2 τον επόμενο Φεβρουάριο. Στο Γαλλικό μέτωπο, το μικρό Nieuport 11, διπλάνο με ελκτική διάταξη με όπλο ευθείας βολής τοποθετημένο στην κορυφαία πτέρυγα έξω από το τόξο του έλικα αποδείχθηκε επίσης αντάξιο των Γερμανικών μαχητικών όταν εισήλθε στον πόλεμο τον Ιανουάριο του 1916. Με αυτά τα νέα αεροσκάφη οι Σύμμαχοι επανέκτησαν την εναέρια υπεροχή λίγο πριν την Μάχη του Σομμ, και η «Μάστιγα των Fokker» είχε τελειώσει.
Τα Fokker E.III, Airco DH-2 και Nieuport 11 ήταν τα πρώτα μονοθέσια μαχητικά αεροσκάφη που χρησιμοποιήθηκαν και από τις δύο πλευρές στον πόλεμο. Πολύ γρήγορα ξεκαθαρίστηκε πως ο πρωταρχικός ρόλος των μαχητικών θα ήταν η επίθεση στα διθέσια των εχθρών, τα οποία γινόταν ολοένα και πιο σημαντικά ως πηγές αναγνώρισης και παρατήρησης του πυροβολικού, ενώ παράλληλα συνόδευαν και υπερασπιζόταν τα φιλικά διθέσια από τα εχθρικά μαχητικά. Τα μαχητικά χρησιμοποιήθηκαν επίσης για την επίθεση σε εχθρικά αερόστατα αναγνώρισης, τον βομβαρδισμό επίγειων εχθρικών στόχων, και την υπεράσπιση του εναέριου χώρου από τα εχθρικά βομβαρδιστικά.
Σχεδόν όλα τα μαχητικά που ήταν σε χρήση και από τις δύο πλευρές συνέχιζαν να έχουν το ξύλο ως βασικό δομικό υλικό, με εξαίρεση τα Fokker που διέθεταν άτρακτο από χάλυβα. Τα καλυμμένα με ύφασμα φτερά στήριζαν την εξωτερική αντιστήριξη με σύρμα. Ωστόσο, το πρώτο πρακτικό πλήρως μεταλλικό αεροσκάφος κατασκευάστηκε από τον Ούγκο Γιούνκερς, ο οποίος χρησιμοποίησε αρθρωτή διάταξη πτερύγων με μεταλλική κάλυψη. Οι πρώτες δοκιμαστικές πτήσεις του πρώτου αεροσκάφους με αυτή τη τεχνολογία, του μονοπλάνου Junkers J 1, έλαβαν χώρα στο τέλος του 1915 κηρύσσοντας το μέλλον του σχεδιασμού των αεροσκαφών.

1917: Ματωμένος Απρίλης

Το πρώτο μισό του 1917 ήταν μια περίοδος επιτυχιών για την jagdstaffeln ενώ η RFC υπέστη σημαντικότερες απώλειες από τους αντιπάλους της. Ενώ τα νέα μαχητικά των Συμμάχων όπως τα Sopwith Pup, Sopwith Triplane, και SPAD S.VII τίθενταν σε υπηρεσία, σε αυτό το στάδιο οι αριθμοί ήταν μικροί, και υπέφερεν από κατώτερα πυρά, μιας και τα τρια μοντέλα ήταν εξοπλισμένα με ένα απλό συγχρονισμένο πολυβόλο Vickers. Από την άλλη πλευρά, η jagdstaffeln βρισκόταν στην διαδικασία αντικατάστασης του πρώτου ανομοιόμορφου εξοπλισμού της με τη σειρά μαχητικών Albatros D σχεδιασμένη από τον Ρόμπερτ Τέλεν και εξοπλισμένη με δίδυμα συγχρονισμένα πολυβόλα Spandau. Τα μοντέλα D.I και D.II των τελών του 1916 αντικαταστάθηκαν από το νέο Albatros D.III, το οποίο ήταν παρά τις κατασκευαστικές δυσμορφίες του, «το καλύτερο κατασκοπευτικό μαχητικό του Δυτικού Μετώπου» στην εποχή του. Την ίδια ώρα, οι περισσότερς διθέσιες μοίρες της RFC πετούσαν ακόμη με αεροσκάφη BE.2e, μια ελάχιστα βελτιωμένη έκδοση των BE.2c, και ήταν ακόμη κατά βάση ανέτοιμες για αερομαχίες.
Αυτό κορυφώθηκε τον Απρίλιο του 1917, ο οποίος έγινε γνωστός ως «Ματωμένος Απρίλης». Η RFC (Royal Flying Corps, Βασιλικό Σώμα Αεροπορίας) υπέφερε από σοβαρές απώλειες, παρά την πολιτική «επιθετικής περιπολίας» του Ούγκο Τρενσάρντ, η οποία μετακίνησε όλα τα μαχητικά αεροπλάνα στην Γερμανική πλευρά.
Κατά το δεύτερο μισό του 1917, τα Βρετανικά Sopwith Camel και S.E.5a και το Γαλλικό SPAD S.XIII, όλα τους εξοπλισμένα με δύο πολυβόλα ευθείας βολής, διατέθηκαν σε μεγάλο αριθμό. Οι κανονικές διθέσιες μοίρες της RFC παρέλαβαν το R.E.8 ή το F.K.8, που δεν ήταν εξαιρετικά πολεμικά αεροπλάνα, αλλά ήταν λιγότερο ευάλωτα από τα BE.2e που αντεκατέστησαν. Τελικά το F.E.2d αντικαταστάθηκε επάξια από το Bristol F.2b. Από την άλλη πλευρά, το πιο πρόσφατο Albatros, το D.V αποδείχθηκε ως μια αποτυχία, όπως και το Pfalz D.III. Το εξωτικό Fokker Dr.I επλήγη, όπως και το Albatros, από δομικά προβλήματα. Μέχρι το τέλος του χρόνου το εκκρεμές της εναέριας υπεροχής είχε στραφεί προς την πλευρά των Συμμάχων.

1918 – η Εαρινή Επίθεση

Η παράδοση των Ρώσων και η Συνθήκη του Μπρεστ - Λιτόφσκ τον Μάρτιο του 1918, καθώς και η επακόλουθη απελευθέρωση των στρατευμάτων του Ανατολικού Μετώπου έδωσε στους Γερμανούς μια «τελευταία ευκαιρία» να κερδίσουν τον πόλεμο προτού οι Αμερικάνοι εμπλακούν ενεργά. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα την τελευταία μεγάλη Γερμανική επίθεση στον πόλεμο, την «Εαρινή Επίθεση» η οποία άρχισε στις 21 Μαρτίου. Η κύρια επίθεση έγινε στο Βρετανικό μέτωπο στην υπόθεση πως μια ήττα του Βρετανικού στρατού θα είχε ως αποτέλεσμα την παράδοση των αποδυναμωμένων Γάλλων.
Στον αέρα, η μάχη στιγματίστηκε από την προσεκτικά συντονισμένη χρήση των Schlachtstaffeln ή μοιρών «μαχητικών σκαφών», που ήταν εξοπλισμένες με ελαφριά διθέσια τύπου CL κατασκευασμένα από τις εταιρείες του Χάλμπερσταντ και του Ανόβερου, τα οποία αποδείχθκαν πολύ αποτελεσματικά στην Γερμανική αντεπίθεση στην Μάχη του Καμπραί στις αρχές Οκτωβρίου. Το νέο Γερμανικό μαχητικό ήταν το αξιοσημείωτο Fokker D.VII, το οποίο ναι μεν αναβίωσε την Γερμανική εναέρια υπεροχή πριν από αυτή μάχη, αλλά δεν οδήγησε την Jagdstaffeln σε σηματνικά επιτεύγματα, παρά την πρεμιέρα του στο Δυτικό Μέτωπο κατά τα μέσα της άνοιξης του 1918. Όπως και σε πολλές επιθέσεις από αμφότερες τις πλευρές, ο λεπτομερής σχεδιασμός και η προετοιμασία οδήγησαν σε αρχική επιτυχία, και για την ακρίβεια σε πιο βαθιά εισχώρηση από αυτή που επετεύχθη και από τις δύο πλευρές από το 1914. Πολλά Βρετανικά πεδία εγκαταλείφθηκαν στους προωθημένους Γερμανούς σε έναν νέο πόλεμο της κίνησης. Οι απώλειες αεροσκαφών και πληρωμάτων ήταν σοβαρές και για τις δύο πλευρές – ειδικά από ελαφριά και αντι-αεροπορικά πυρά. Ωστόσο, από την εποχή του θανάτου του Μάνφρεντ φον Ριχτχόφεν, του διάσημου Κόκκινου Βαρώνου, στις 21 Απριλίου, η μεγάλη επίθεση σταμάτησε σε μεγάλο βαθμό. Τα νέα Γερμανικά μαχητικά δεν κατέφθασαν ακόμη, και οι Βρετανοί κυριαρχούσαν στον αέρα.
Ο Απρίλιος του 1918 ξεκίνησε με την ενοποίηση των ξεχωριστών Βρετανικού Σώματος Αεροπορίας (RFC) με την Αεροπορική Υπηρεσία του Βασιλικού Ναυτικού (RNAS) στη Βασιλική Πολεμική Αεροπορία (Royal Air Force, RAF), τον πρώτο ανεξάρτητο βραχίονα αεροπορίας που δεν ήταν υφιστάμενος του εθνικού στρατού ή ναυτικού. Από το τέλος Απριλίου, τα νέα Fokker, τα μαχητικά Pfalz και Roland άρχισαν να αντικαθιστούν τον πεπαλαιωμένο εξοπλισμό των Jagdstaffeln, αλλά αυτό δεν προχώρησε στον βαθμό που θα μπορούσε να έχει, εξαιτίας της έλλειψης προμηθειών στην πλευρά των Κεντρικών Δυνάμεων, και έτσι πολλές Jastas πετούσαν ακόμη με τύπους Albatros D στην περίοδο της ανακωχής. Τα ελικοφόρα Fokker D.VIII και Siemens-Schuckert D.IV, καθώς και τα σωζώμενα Τριπλάνα της Fokker, υπέφεραν από χαμηλή αξιοπιστία και μειωμένη διάρκεια ζωής του κινητήρα τους εξαιτίας των καυσίμων με βάση τη βολτόλη που χρησιμοποιήθηκαν ως αντικατάσταση του σπανίζοντος καστορέλαιου – τα αιχμαλωτισμένα και περισωμένα αεροσκάφη των Συμμάχων (ειδικά τα Sopwith Camels) κλάπηκαν, όχι μόνο για τους κινητήρες και τον εξοπλισμό τους, αλλά και για τα λιπαντικά τους. Παρ' όλα αυτά, από τον Σεπτέμβριο οι απώλειες της RFC έφτασαν στο υψηλότερο επίπεδο από τον «Ματωμένο Απρίλη»  – και οι Σύμμαχοι διατηρούσαν την εναέρια πρωτοκαθεδρία στα νούμερα αλλά όχι σε τεχνικη υπεροχή.
Το 1918, ειδικά το δεύτερο μισό της χρονιάς, βρήκε τις Ηνωμένες Πολιτείες να εμπλέκονται ολοένα και περισσότερο στον πόλεμο. Ενώ Αμερικανοί εθελοντές πετούσαν ήδη στις μοίρες των Συμμάχων από τα πρώτα χρόνια του πολέμου, δεν είχαν ενεργοποιηθεί Αμερικανικές μοίρες πλήρως μέχρι το 1918. Τεχνικά οι Αμερικάνοι βρισκόταν πίσω από τους Ευρωπαίους στην αεροπορία, και δεν υπήρχαν Αμερικανικά μοντέλα στον πόλεμο, με εξαίρεση τα αερόπλοια Curtiss. Αρχικά, οι Αμερικανοί χειριζόταν δεύτερης ποιότητας και απαρχαιωμένα αεροσκάφη, όπως τα Nieuport 28, Sopwith 1½ Strutter, και Dorand AR.2, και οι άπειροι Αμερικανοί πιλότοι είχαν λίγες ελπίδες απέναντι στους έμπειρους αντιπάλους τους. Καθώς οι αριθμοί αυξανόταν και ο εξοπλισμός βελτιωνόταν με την εισαγωγή του δίδυμου όπλου SPAD XIII καθώς και των Sopwith Camel και ακόμη και το S.E. 5a στην Αμερικανική αεροπορία κοντά στο τέλος του πολέμου, οι Αμερικάνοι έγιναν ανεξάρτητοι στον αέρα, αν και οι απώλειες ήταν μεγάλες, όπως ήταν και για τους Γάλλους και τους Βρετανούς, στην τελευταία απεγνωσμένη μάχη του αέρα. Ένα από τα Γαλλικά διθέσια αεροσκάφη αναγνώρισης που χρησιμοποιήθηκε τόσο από τους Γάλλους όσο και από την USAAS (United States Army Air Service - Αεροπορική Υπηρεσία του Αμερικανικού Στρατού), το Salmson 2.A2, ήταν μεταξύ των αεροσκαφών της εποχής του Πρώτου Παγκοσμίου Πολέμου που πρωτοπόρησαν με την χρήση «σταθερών» ακτινικών κινητήρων σε στρατιωτικά αεροσκάφη — οι υδρόψυκτοι ακτινικοί κινητήρες που σχεδιάστηκαν από τους Τζορτζ Καντόν και Πιέρ Ουν τροφοδοτούσαν τα αεροσκάφη 2.A2, και ήταν μεταξύ των πρώτων «σταθερών» ακτινικών κινητήρων αεροσκαφών που σχεδιάστηκαν, και κατασκευάστηκαν από την εταιρεία Société des Moteurs Salmson από το 1908 έως το 1920.

Αντι-αεροπορικός οπλισμός

Αν και τα αεροσκάφη λειτουργούσαν ακόμη ως οχήματα παρατήρησης, άρχισαν σταδιακά να χρησιμοποιούνται και ως οπλισμός. Οι αερομαχίες ξέσπασαν στους αιθέρες πάνω από τις γραμμές του μετώπου, και τα αεροσκάφη άρχισαν να καταρρίπτονται. Η ανάγκη για καλύτερα αεροσκάφη και οπλισμό μεγάλωσε από τις μάχες αέρος-αέρος. Πέρα από από τα πολυβόλα, χρησιμοποιήθηκαν ακόμη και ρουκέτες αέρος-αέρος όπως η ρουκέτα Le Prieur που χρησιμοποιούνταν ενάντια σε αερόστατα και αερόπλοια. Επίσης, αποπειράθηκε η χρήση τυφεκίων ανάκρουσης και αυτόματων κανονιών, αλλά τα πρώιμα μαχητικά έφταναν σε επικίνδυνα σημεία, ενώ είχαν αμελητέα απόδοση, με το Γερμανικό αυτόματο κανόνι Becker 20mm να τοποθετείται σε ελάχιστα δικινητήρια μεσαία βομβαρδιστικά της σειράς G της Luftstreitkräfte για τις επιθετικές της ανάγκες, και σε τουλάχιστον ένα ζέπελιν τύπου Kaiserliche Marine για άμυνα — το μοναδικά εξοπλισμένο μονοθέσιο μαχητικό SPAD S.XII διέθετε ένα πολυβόλο Vickers, και ένα ειδικό, χειροκίνητο ημι-αυτόματο όπλο 37mm το οποίο έριπτε ανάμεσα από έναν κοίλο άξονα του έλικα. Μια ακόμη πρωτοπορία ήταν ο βομβαρδισμός αέρος-αέρος εάν ένα μαχητικό είχε την δυνατότητα να πετάξει πάνω από ένα αερόπλοιο. Το βέλος Ranken σχεδιάστηκε ακριβώς για αυτό το σκοπό.
Η ανάγκη για βελτιώσεις δεν περιοριζόταν στις μάχες αέρος-αέρος. Στο έδαφος, οι μέθοδοι που αναπτύχθηκαν πριν τον πόλεμο χρησιμοποιήθηκαν για να εμποδίσουν αεροσκάφη από την παρατήρηση και τον βομβαρδισμό. Το πεζικό πραγματοποιούσε αντι-αεροπορικές βολές προς τον αέρα, οι οποίες εκρήγνονταν και προκαλούσαν σύννεφα καπνού και θρυμματισμό, που ονομαζόταν archie από τους Βρετανούς.
Το πυροβολικό με αντι-αεροπορικά χρέη συγκεντρωνόταν γύρω από τα αερόστατα παρατήρησης, τα οποία γινόταν συχνός στόχος των εχθρικών μαχητικών που ήταν εξοπλισμένα με ειδικές εμπρηστικές σφαίρες. Μιας και τα αερόστατα ήταν εύφλεκτα, λόγω του [υδρογόνο]]υ που χρησιμοποιούνταν για να τα φουσκώσει, οι στρατιώτες διέθεταν αλεξίπτωτα που τους επέτρεπαν να πραγματοποιήσουν άλμα με ασφάλεια. Κατά ειρωνικό τρόπο, μόνο ελάχιστα άτομα είχαν αυτή την δυνατότητα, λόγω κυρίως της εσφαλμένης αντίληψης για επιθετικότητα, και εν μέρει εξαιτίας του βάρους τους.

Η πρώτη κατάρριψη αεροπλάνου από αντι-αεροπορικό πεζικό

Κατά τη διάρκεια επιδρομής βομβαρδισμού πάνω από το Κραγκούγιεβατς στις 30 Σεπτεμβρίου 1915, ο στρατιώτης Ραντόγιε Λιούτοβατς του Σερβικού Στρατού κατέρριψε με επιτυχία ένα από τα τρία αεροσκάφη. Ο Λιούτοβατς χρησιμοποιούσε ένα ελαφρώς τροποποιημένο Τουρκικό κανόνι το οποίο είχε κλαπεί μερικά χρόνια νωρίτερα. Ήταν η πρώτη φορά που στρατιωτικό αεροπλάνο καταρρίφθηκε από πυρά εδάφους-αέρα του πυροβολικού, και έτσι αποτέλεσε κρίσιμη στιγμή για τον αντι-αεροπορικό οπλισμό.

Βομβαρδισμός και αναγνώριση

Καθώς υπήρχε ακινησία στο έδαφος, με αμφότερες τις πλευρές να μην έχουν την δυνατότητα προώθησης ακόμη και μερικών εκατοντάδων μέτρων χωρίς μια μεγάλη μάχη και χιλιάδες απώλειες, τα αεροσκάφη έγιναν πολύ σημαντικά στη συγκέντρωση πληροφοριών σχετικά με τις θέσεις των εχθρών και τον βομβαρδισμό των προμηθειών τους πίσω από τις γραμμές των χαρακωμάτων. Μεγάλα αεροσκάφη με έναν κυβερνήτη και έναν παρατηρητή χρησιμοποιούνταν για να κατασκοπεύσουν τις θέσεις των εχθρών και να βομβαρδίσουν τις βάσεις προμηθειών τους. Λόγω του ότι ήταν μεγάλα και αργά, αυτά τα αεροσκάφη ήταν εύκολος στόχος για τα εχθρικά μαχητικά. Ως εκ τούτου, και οι δύο πλευρές χρησιμοποιούσαν μαχητικά αεροσκάφη για να επιτεθούν στα διθέσια αεροσκάφη του εχθρού και να προστατεύσουν τα δικά τους ενόσω πραγματοποιούσαν τις αποστολές τους.
Ενώ τα διθέσια βομβαρδιστικά και αναγνωριστικά αεροσκάφη ήταν αργά και ευάλωτα, δεν ήταν ανυπεράσπιστα. Τα διθέσια είχαν την δυνατότητα τόσο για ευθείες όσο και για πλάγιες βολές. Κατά κανόνα, ο κυβερνήτης χειριζόταν σταθερά όπλα πίσω από τον έλικα, παρόμοια με τα όπλα των μαχητικών αεροσκαφών, ενώ ο παρατηρητής χειριζόταν ένα με το οποίο κάλυπτε το τόξο πίσω από το αεροσκάφος. Μια τακτική που χρησιμοποιούνταν από τα εχθρικά μαχητικά αεροσκάφη για να αποφύγουν τα πυρά ήταν να επιτεθούν από σημείο ελαφρώς χαμηλότερα από το μπροστινό μέρος των διθέσιων, μιας και ο οπλίτης δεν μπορούσε να στοχεύσει χαμηλότερα από το αεροσκάφος. Ωστόσο, τα διθέσια μπορούσαν να αντιμετωπίσουν αυτή την τακτική πραγματοποιώντας βουτιά με μεγάλη ταχύτητα. Η επιδίωξη μιας βουτιάς σε ένα διθέσιο ήταν επικίνδυνη για τον κυβερνήτη του μαχητικού, μιας και αυτό θα ερχόταν ευθέως στη γραμμή πυρός του οπλίτη. Μερικοί ιπτάμενοι άσοι με υψηλά ρεκόρ χτυπήθηκαν από «χαμηλότερα» διθέσια. Μεταξύ αυτών ο Ραούλ Λάφμπερι, ο Έρβιν Μπέμε και ο Ρόμπερτ Λιτλ.

Στρατηγικός βομβαρδισμός

Ο πρώτος εναέριος βομβαρδισμός πολιτών έγινε κατά τον Πρώτο Παγκόσμιο Πόλεμο. Στις πρώτες εβδομάδες του πολέμου, Ζέπελιν βομβάρδισαν την Λιέγη, την Αμβέρσα και την Βαρσοβία ενώ άλλες πόλεις όπως το Παρίσι και το Βουκουρέστι ήταν στους στόχους. Τον Ιανουάριο του 1915 οι Γερμανοί ξεκίνησαν εκστρατεία βομβαρδισμού έναντι της Αγγλίας η οποία διήρκεσε μέχρι το 1918, με την χρήση αεροπλοίων. Έγιναν 19 επιδρομές το 1915, ενώ ρίφθησαν 37 τόννοι βομβών, σκοτώνοντας 181 και τραυματίζοντας 455 ανθρώπους. Οι επιδρομές συνεχίστηκαν το 1916. Το Λονδίνο βομβαρδίστηκε κατά λάθος τον Μάιο, και τον Ιούλιο ο Κάιζερ επέτρεψε τις στοχευμένες επιδρομές σε αστικά κέντρα. Πραγματοποιήθηκαν 23 επιδρομές με αερόπλοια το 1916, στις οποίες ρίφθησαν 125 τόννοι βαρέος πυροβολικού, σκοτώνοντας 293 και τραυματίζοντας 691 ανθρώπους. Σταδιακά η Βρετανική αεράμυνα βελτιώθηκε. Το 1917 και το 1918 έγιναν μόνο έντεκα επιδρομές Ζέπελιν ενάντια στην Βρετανία, και η τελευταία επιδρομή έλαβε χώρα στις 5 Αυγούστου 1918, και είχε ως αποτέλεσμα τον θάνατο του Πέτερ Στράσερ, διοικητή του Τμήματος Αεροπλοίων του Γερμανικού Ναυτικού. Μέχρι το τέλος του πολέμου, πραγματοποιήθηκαν 54 επιδρομές αεροπλοίων, στις οποίες 557 άνθρωποι σκοτώθηκαν και 1.358 τραυματίστηκαν.
Οι επιδρομές των Ζέπελιν υποβοηθούνταν από το 1917 από τα βομβαρδιστικά Gotha G, τα οποία ήταν τα πρώτα βαρύτερα από τον αέρα βομβαρδιστικά που χρησιμοποιήθηκαν για τον σκοπό του στρατηγικού βομβαρδισμού, και από μια μικρή δύναμη πέντε γιγαντιαίων τετρακίνητων βομβαρδιστικών Zeppelin-Staaken R.VI από τα τέλη Σεπτέμβρη 1917 έως τα μέσα Μαΐου 1918. Είκοσι-οκτώ δικινητήρια βομβαρδιστικά Gotha χάθηκαν κατά την διάρκεια των επιδρομών στην Αγγλία, χωρίς όμως να υπάρξουν απώλειες για τους γίγαντες Zeppelin-Staaken. Αμφισβητήθηκε πως οι επιδρομές είχαν κάποια αποτελεσματικότητα πέρα από υλικές ζημιές και την μετακίνηση και παρεμπόδιση της παραγωγής πολέμου, καθώς και την μετακίνηση δώδεκα μοιρών και πάνω από 17.000 ανδρών στην αεράμυνα. Έγιναν υπολογισμοί πάνω στον αριθμό των νεκρών και το βάρος των βομβών που ρίχτηκαν και αποδείχθηκε πως είχαν βαθειά επίδραση στην συμπεριφορά της Βρετανικής κυβέρνησης και του πληθυσμού κατά τον μεσοπόλεμο, όταν πιστευόταν πως «Το βομβαρδιστικό θα τα καταφέρνει πάντα».

Αερόστατα παρατήρησης

Επανδρωμένα αερόστατα παρατήρησης τα οποία έπλεαν πάνω από τα χαρακώματα χρησιμοποιήθηκαν ως σταθερά σημεία αναγνώρισης στις γραμμές του μετώπου, αναφέροντας τις θέσεις του εχθρικού στρατεύματος και κατευθύνοντας τα πυρά του πυροβολικού. Στα αερόστατα επέβαιναν συνήθως δύο άτομα πληρώματος τα οποία ήταν εξοπλισμένα με αλεξίπτωτα: σε περίπτωση εναέριας επίθεσης και το αερόστατο έπαιρνε φωτιά, το πλήρωμα θα πραγματοποιούσε άλμα ώστε να προστατευτεί. Έχοντας αναγνωριστεί για την αξία τους ως πλατφόρμες παρατήρησης, τα αερόστατα παρατήρησης αποτελούσαν σημαντικούς στόχους των εχθρικών σκαφών. Για να αμυνθούν απέναντι σε επίθεση από τον αέρα, προστατευόταν από μεγάλη συγκέντρωση αντιαεροπορικών όπλων ενώ περιπολούνταν από φιλικά αεροσκάφη. Τα αερόστατα βοήθησαν στην ακινησία των χαρακωμάτων του Πρώτου Παγκοσμίου Πολέμου, και συνέβαλλαν στις μάχες αέρος-αέρος για την εναέρια υπεροχή μιας και είχαν σημαντική αξία στην αναγνώριση.
Για να ενθαρρύνουν τους πιλότους να επιτίθενται σε εχθρικά αερόστατα, αμφότερες οι πλευρές καταμετρούσαν την κατάρριψη ενός αεροστάτου ως χτύπημα αέρος-αέρος, με την ίδια αξία με την κατάρριψη ενός εχθρικού αεροσκάφους. Μερικοί πιλότοι, γνωστοί ως balloon busters, διακρίθηκαν από την ικανότητα τους να καταρρίπτουν εχθρικά αερόστατα. Ο κυρίαρχος άσος κατάρριψης αεροστάτων ήταν ο Γουίλι Κόπενς: 35 από τις 37 νίκες του ήταν με κατάρριψη εχθρικών αεροστάτων.