在大气层内飞行的飞行器称为航空器。任何航空器都需要产生升力以克服自身重力才能升空飞行。按照产生升力的基本原理，可将航空器分为两类，即靠空气静浮力升空飞行的航空器（习惯上称为轻于空气的航空器）和靠航空器与空气相对运动产生空气动力升空飞行的航空器（习惯上称为重于空气的航空器）。
1. 轻于空气的航空器
轻于空气的航空器包括气球和飞艇。其主体是一个气囊，其中充以密度小于外界空气密度的气体（如氢气、氦气或热空气）。由于气球所排开的空气重童大于气球本身的重量，故能够产生静浮力，使气球升空。气球没有动力装置，升空后只能随风飘动或被系留在固定位置上。飞艇装有发动机、螺旋桨、安定面和操纵面，飞行路线可以控制。
2. 重于空气的航空器
重于空气的航空器是靠自身与空气相对运动产生的升力升空飞行的。这种航空器主要有固定翼航空器和旋翼航空器。固定翼航空器包括飞机和滑翔机，由固定的机翼产生升力。旋翼航空器包括直升机和旋翼机，由旋转的机翼产生升力。此外还有一种模拟鸟类飞行的扑翼机，很早就被航空先驱们所探索，但至今尚未取得载人飞行的成功。
飞机是最主要的、应用范围最广的航空器，其特点是装有提供拉力或推力的动力装置、产生升力的固定机翼、控制飞行姿态的操纵面。滑翔机在飞行原理与构造形式上与飞机基本相同，只是它没有动力装置，一般由弹射或拖曳升空，然后靠有利的气流(如上升气流）或通过降低髙度（位能转变为动能）来继续飞行。有些滑翔机装有小型发动机（称为动力滑翔机），主要是为了在滑翔飞行前获得初始高度。
飞机按用途可分为军用飞机和民用飞机两大类。军用飞机是按各种军事用途设计的飞机，主要包括歼击机（战斗机）、截击机、歼击轰炸机、强击机（攻击机）、轰炸机、反潜机、侦察机、预警机、电子干扰机、军用运输机、空中加油机和舰载飞机等。民用飞机泛指一切非军事用途的飞机，包括旅客机、货机、公务机、农业机、体育运动机、救护机和试验研究机等。
以动力驱动的旋翼作为主要升力来源，能垂直起降的重于空气的航空器称为直升机。旋翼机与直升机比较相似，主要区别在于，前者的旋翼没有动力直接驱动，而靠自身前进时（前进的动力由动力装置提供）相对气流吹动旋翼转动产生升力。直升机装有一副或几副类似于大直径螺旋桨的旋翼，它安装在机体上方近于铅垂的旋翼轴上，由动力装置驱动，能在静止空气和相对气流中产生向上的升力。旋翼受自动倾斜器操纵又可产生向前、向后、向左或向右的水平分力，因此，直升机既能垂直上升下降、空中悬停，又能向前后左右任一方向飞行。直升机可以在狭小的场地上垂直起飞和降落，无需跑道。
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