هواگرد

هواگرد به هر وسیله‌ای گفته می‌شود که توان پرواز در جو را داشته باشد. با این تعریف انواع وسائل پرنده مانند بالن و بادپر و بالگرد و حتی فضاپیما را می‌توان هواگرد نامید.
هواگرد، ماشینی است که می‌تواند با کمک هوا پرواز کند. این ماشین، برای غلبه بر نیروی جاذبه از نیروی ایستا یا نیروی پویای یک ماهی‌واره استفاده می‌نماید؛ و در اندک مواردی، از نیروی موتورهای جت استفاده می‌شود.
به فعالیت‌های انسان پیرامون هواگرد، اصطلاحاً هوانوردی گفته می‌شود. هواگردها می‌توانند بوسیلهٔ خلبان، کنترل از راه دور یا سیستم‌های خودکار هدایت شوند. هواگردها را می‌تواند بر حسب معیارهای متفاوتی دسته‌بندی نمود، از قبیل نوع پرواز، نوع نیرو، کارکرد و سایر موارد.
از نظر نحوه شناور شدن در هوا هواگردها را به دو دسته بزرگ می‌توان بخش کرد: هواگردهای سنگین‌تر از هوا و هواگردهای سبک‌تر از هوا.

سبک‌تر از هوا- پرواز ایستا

انواع بالن و هواناوهائی مانند زپلین در این دسته قرار دارند. در پروازهای ایستا از نیروی شناوری به منظور جاری شدن در هوا مانند جاری شدن کشتی‌ها در آب استفاده می‌شود. در این نوع از پرواز، از یک یا چند کیسهٔ هوا یا چادرهای بزرگ مملو از گازهای با تراکم نسبتاً پایین مانند هلیوم، هیدروژن، یا هوای گرم، به سبب تراکم کمتری نسبت به هوای محیط، استفاده می‌شود. با دمیده شدن این گازها به سازهٔ هواگرد، پرواز صورت می‌گیرد.
بالون‌های هوای گرم، نخستین بار در چین باستان در ۳ سده پیش از میلاد ابداع شدند و اساساً در جشن‌های سنتی استفاده می-شدند. علاوه بر آن، پیشینهٔ استفاده از بادبادک‌های اولیه، که آن نیز برای نخستین بار در چین باستان ابداع شد، به بیش از دو هزار سال قبل بازمی‌گردد.

سنگین‌تر از هوا- پرواز پویا

هواپیماهای متداول (یا هواپیماهای دارای بال ثابت) و هلیکوپتر و هواسرها در این دسته جای دارند. هواگردهای سنگین‌تر از هوا، از قبیل هواپیماها، بوسیلهٔ خارج شدن هوا یا گاز (بر اساس قوانین نیوتون) به حرکت در می-آیند. اصطلاح آیرودین، اشاره به حرکت پویا بوسیلهٔ نیروی هوا دارد. دو روش برای پرواز پویا وجود دارد: حرکت آیرودینامیک، و حرکت قدرتی.
حرکت آیرودینامیک، بوسیلهٔ بال‌ها در هواگردهای ثابت بال صورت می‌گیرد و به پرواز افقی می‌انجامد. در مقابل، حرکت قدرتی هواگرد را بطور عمودی به حرکت درمی‌آورد. هواگردهای با پرواز عمودی، از قبیل هاریر جامپ جت و اف- ۳۵بی به صورت عمودی بوسیلهٔ حرکت قدرتی پرواز خود را شروع کرده و خاتمه می‌دهند.

هواگرد ثابت بال

نمونهٔ اولیهٔ هواگرد ثابت بال، بادبادک‌ها بودند. یک هواگرد ثابت بال گرچه به سرعت برای پرواز نیاز دارد، اما این در واقع وزش باد است که به آن امکان پرواز می‌دهد. بادبادک‌ها به عنوان نمونه‌های اولیه از تجربهٔ پرواز، حدود ۵۰۰ سال قبل از میلاد در چین ابداع شدند. تحقیق آیرودینامیکی بسیار موجب شد تا بشر از آن نمونه‌های اولیه به تونل‌های باد و هواگردهای مبتنی بر الگوسازی‌های رایانه‌ها دست یابد.
نخستین نمونه از هواگردهای سنگین‌تر از هوا و قابل کنترل، بادپرها بودند. بادرپر طراحی شده بوسیلهٔ سایلی، نخستین تلاش در پرواز موفقیت‌آمیز و قابل کنترل بشر بود.
هواگردهای ثابت-بال معمولاً از موتورهای درون‌سوز و پیشرانه یا جت برای پدیدآوردن نیروی پیشرانش بهره می‌گیرند. این نیروی پیشرانش هواگرد را در میان هوا به جلو هل می‌دهد. جابجایی هوا بر روی بالها نیروی برآر پدیدمی‌آورد که همین نیروست که مایه پرواز هواگرد می‌شود.
استثناءهایی هم هست مانند بادرپر (گلایدر) که موتور ندارد و پیشرانش اش را از نیروی گرانش زمین می‌گیرد.
بدین معنی که یک بادپر برای حفظ سرعت رو به جلوی خود بایستی همواره نسبت به هوا رو به پایین بیاید (این لزوماً به معنی فروآمدن نسبت به زمین نیست).

هواگرد با بال متحرک

بالگردها و هواچرخ‌ها برای پدیدآوردن هر دو نیروی برآر و پیشران از یک چرخانه (یک بال چرخان) بهره می‌گیرند.
بالگردها عمودپروازند. در میان هواپیماها نیز نمونه‌های عمودپرواز وجود دارد.