ประวัติศาสตร์การเดินอากาศ

การเดินอากาศ มีประวัติความเป็นมาที่เป็นรูปธรรมมากกว่าสองร้อยปี ตั้งแต่มีการคิดค้นว่าว, ความพยายามร่อนโดยกระโดดจากหอสูง ไปจนถึงการสร้างอากาศยานที่มีความเร็วเหนือเสียงได้ อย่างไรก็ตามความคิดเรื่องพลศาสตร์การบินนั้นต้องย้อนไปถึงคริสต์ศตวรรษที่ 15 ที่เลโอนาร์โด ดา วินชี ได้เคยฝันถึงสิ่งประดิษฐ์ที่สามารถบินได้ เขาได้พยายามออกแบบสิ่งประดิษฐ์ดังกล่าวหลายชิ้น แต่ก็ไม่ประสบความสำเร็จ
ในปี ค.ศ. 1670 ฟรันเซสโก ลานา เด เตรซี (Francesco Lana de Terzi) ได้ตีพิมพ์ชิ้นงานเสนอความคิดเรื่องความเป็นไปได้ของอากาศยานที่เบากว่าอากาศ (Lighter than air) การใช้วัตถุกลวงที่มีผิวเป็นฟอยล์ทองแดงบาง ๆ ในขณะที่ด้านในเป็นสุญญากาศอาจจะทำให้วัตถุนั้นเบากว่าอากาศจนสามารถยกเรือเหาะได้ อย่างไรก็ตามทฤษฎีดังกล่าวก็ตกไปเนื่องจากความจริงที่ว่าความดันอากาศที่แตกต่างอย่างมหาศาลนั้นจะทำให้เรือเหาะยุบตัว ทฤษฎีดังกล่าวในปัจจุบันถูกรู้จักในชื่อ "เรือเหาะสุญญากาศ" (Vacuum airship)
การค้นพบแก๊สไฮโดรเจนในคริสต์ศตวรรษที่ 18 ได้นำไปสู่การคิดค้นบอลลูนไฮโดรเจนขึ้นมา ซึ่งเป็นช่วงเวลาเดียวกับที่พี่น้องมงกอลฟีเย (Montgolfier) ได้สร้างบอลลูนอากาศร้อนขึ้นมาและเริ่มทำการบิน ในขณะเดียวกันก็เป็นยุคที่วิศวกรและนักฟิสิกส์ได้สร้างทฤษฎีใหม่ๆขึ้นมา วิชาพลศาสตร์ของไหล และกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน ทำให้เซอร์จอร์จ เคย์ลีย์ (Sir George Cayley) วิศวกรชาวอังกฤษ สามารถพัฒนาไปสู่วิชาอากาศพลศาสตร์สมัยใหม่ (Modern aerodynamics) และทำให้เขาได้รับขนานนามเป็น "บิดาแห่งเครื่องบิน"

บอลลูน

จากเอกสารที่มีรายละเอียดสมบูรณ์ ได้ระบุว่า บอลลูนที่มีมนุษย์โดยสารเที่ยวแรก เป็นบอลลูนอากาศร้อนซึ่งประดิษฐ์ขึ้นโดยสองพี่น้องโฌแซ็ฟ-มีแชล มงกอลฟีเย ชาวฝรั่งเศส หลังจากที่ได้ทดลองหลายครั้งทั้งแบบไร้ผู้โดยสารและใช้สัตว์โดยสารในที่สุด บอลลูนแบบโยงเชือกที่มีมนุษย์โดยสารก็ถูกสาธิตขึ้นครั้งแรกเมื่อวันที่ 19 กันยายน ค.ศ. 1783 ณ พระราชวังแวร์ซาย ต่อหน้าพระเจ้าหลุยส์ที่ 16 และบอลลูนลอยเสรีที่มีมนุษย์โดยสารได้ขึ้นบินครั้งแรกเมื่อวันที่ 21 พฤศจิกายนในปีเดียวกัน การสาธิตบอลลูนลอยเสรีครั้งนี้สำเร็จได้ด้วยดี
ไม่กี่วันให้หลัง ในวันที่ 1 ธันวาคม ค.ศ. 1783 ศาสตราจารย์ฌัก ชาร์ล (Jacques Charles) และพี่น้องรอแบร์ต ได้สาธิตบอลลูนแบบใหม่ขับเคลื่อนโดยไฮโดรเจนขนาด 380 คิวบิกเมตรและลอยสูงราว 550 เมตร โดยล่ามเชือกไว้และลากไปยังจุดหมายเริ่มจากพระราชวังตุยเลอรีในปารีสไปยังมณฑลวาล-ดวซ ใช้เวลาล่องรวม 2 ชั่วโมง 5 นาทีกับระยะทาง 33 กิโลเมตร ซึ่งในครั้งนี้มีขุนนางชั้นสูงโดยสารอยู่ในบอลลูนด้วยสี่คนและพระเจ้าหลุยส์ที่ 16 ร่วมทอดพระเนตร หลังจากนี้บอลลูนก็ได้รับการพัฒนาขึ้นเรื่อย ๆ อย่างรวดเร็ว ในปี ค.ศ. 1794 ช่วงสงครามปฏิวัติฝรั่งเศส กองทัพฝรั่งเศสได้ใช้บอลลูนไฮโดรเจนแบบผูกเชือกเพื่อสังเกตการณ์ความเคลื่อนไหวของกองทัพออสเตรียในเดือนมกราคมปี ค.ศ. 1795 ฌ็อง-ปิแยร์ บล็องชาร์ (Jean-Pierre Blanchard) นักคิดค้นบอลลูนชาวฝรั่งเศส สามารถล่องบอลลูนไฮโดรเจนข้ามช่องแคบอังกฤษได้ บอลลูนของเขาลอยได้สูงถึง 1,800 เมตร
ในต้นศควรรษที่ 19 บอลลูนถือเป็นกีฬานิยมอย่างหนึ่งในอังกฤษ โดยบอลลูนเหล่านี้ใช้ก๊าซจากการเผาถ่านเป็นแรงขับ ซึ่งก๊าซเหล่านี้มีกำลังเพียงครึ่งเดียวของไฮโดรเจนเท่านั้น ดังนั้นบอลลูนเหล่านี้จึงมีขนาดค่อนข้างใหญ่

เรือเหาะ

เดิมเรือเหอะถูกเรียกว่า "บอลลูนที่บังคับได้" (Dirigible balloon) เรือเหาะได้ถูกคิดค้นขึ้นในปี ค.ศ. 1884 เมื่อกองทัพฝรั่งเศสได้สร้างเรือเหาะไฟฟ้าแบบบินได้เสรีขึ้น ชื่อว่า ลาฟร็องซ์ (La France) มีความยาว 52 เมตรและบรรจุแก๊สได้ถึง 1,900 คิวบิกเมตร มีมอเตอร์ใบพัดกำลัง 8½ แรงม้า ด้วยความเร็ว 8 กิโลเมตรต่อ 23 นาทีซึ่งเชื่องช้ามากทำให้เรือบินนี้ถูกใช้งานเพียงสั้น ๆ เรือเหาะเริ่มแพร่หลายเมื่อมีการคิดค้นเครื่องยนต์สันดาปภายในขึ้น 
เรือเหาะแบบแรกที่ใช้ประจำในเส้นทางบินเป็นเรือเหาะแบบไร้โครง (non-rigid airship) ซึ่งเป็นเรือเหาะที่ไม่มีโครงประกอบหรือกระดูกงู เรือเหาะแบบไร้โครงแบบแรกที่ประสบความสำเร็จที่สุดคือเรือเหาะของนายเอาแบร์ตู ซาตูส-ดูมง (Alberto Santos-Dumont) วิศวกรชาวบราซิล เขาบูรณาการบอลลูนกับเครื่องยนต์สันดาปภายในได้อย่างมีประสิทธิผล ในวันที่ 19 ตุลาคม ค.ศ. 1901 เขาบังคับเรือเหาะ หมายเลข 6 จากอุทยานชานเมืองปารีสไปบินวนรอบหอไอเฟลและกลับมาลงจอดที่เดิมในเวลา 30 นาที 
ในช่วงเวลาเดียวกัน เรือเหาะแบบไร้โครงก็เริ่มฉายแวว เมื่อเรือเหาะ LZ 1 ที่สร้างขึ้นโดยวิศวกรชาวเยอรมัน เคานต์แฟร์ดีนันด์ ฟอน เซพเพอลิง (Ferdinand von Zeppelin) ซึ่งมีความยาวถึง 128 เมตร ขับเคลื่อนโดยเครื่องยนต์ 14.2 แรงม้าสองตัว มีความเร็วเป็นเท่าตัวของลาฟร็องซ์ ได้ขึ้นบินเมื่อวันที่ 2 กรกฎาคม ค.ศ. 1900 แต่จากสภาพอากาศและตัวรักษาสมดุลเสียหายทำให้เรือเหาะตกลงในทะเลสาบโบเดิน
ท่านเคานต์ต้องใช้เวลาอีกหลายปีกว่าจะระดมทุนสร้างเรือเหาะลำใหม่ขึ้นมาได้ บริษัทของเซพเพลิงกลายเป็นผู้ผลิตเรือเหาะรายใหญ่ที่สุด เยอรมนีกลายเป็นชาติที่มีเทคโนโลยีเรือเหาะล้ำหน้าที่สุดเหนือชาติต้นตำหรับอย่างฝรั่งเศส เรือเหาะได้ถูกใช้งานทั้งในด้านพลเรือนและทหารไปอีกราว 3 ทศวรรษ มีการเปิดเส้นทางบินมากมาย โดยเส้นทางที่ได้รับความนิยมที่สุดคือเส้นทางระหว่างยุโรปกับสหรัฐอเมริกา โดยการเดินทางโดยเรือเหาะถือเป็นการเดินทางระดับหรูหรา บรรจุผู้โดยสารได้ 40 - 75 คนต่อเที่ยว จนกระทั่งเมื่อเกิดโศกนาฎกรรมเรือเหาะฮินเดินบวร์คของเยอรมันระเบิดขณะลงจอดในสหรัฐอเมริกาในปี ค.ศ. 1937 อุตสาหกรรมเรือเหาะก็ถึงคราวเสื่อมถอย