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1783年，热气球被发明出来，人类终于可以从天空俯瞰大地。1794年，一个在空中飘荡的法军热气球因及时探得了奥军炮兵的位置，帮助法军赢得了弗勒鲁斯战役的胜利。从此，人类的战火从地表蔓延到了高空。
1903年，莱特兄弟的“飞行者1 号”飞向天空，人类翱翔天际的历史由此展开。不过，在很长一段时间里，飞机只是人们探险和娱乐的工具。伴随着工业革命带来的科技进步，“一战”爆发前夕，人们已创造出许多新型武器，如坦克、装甲车、重机枪、新式火炮等。这一时期，飞机作为一种比热气球飞得快很多的航空载具也走上了战场，各国开始组建航空侦察部队，用挂载着相机的飞机侦察敌军的部署。由于飞机飞得很快，地面上的高炮、机枪对这些空中“幽灵”束手无策。
滑稽的引子
随着战爭爆发，战场上空不再平静。驾驶侦察机的各国飞行员，在空中碰面时会相互谩骂，互扔石块和斧头。直到有一天，法军飞行员和德军飞行员在空中使用随身佩戴的手枪对射，人们发现在飞机上装配机枪就能在空中近距离制敌。
1914年11月15日，法国飞行员弗朗茨把一挺“刘易斯”式轻机枪架在了观察员凯诺的座位旁。由于法军的Vision3式侦察机是推进式布局，螺旋桨和发动机都在机身后方，所以观察员在使用机枪时有非常好的视野。在例行的侦察任务中，他们遇到一架溜进法军防线的德国侦察机，观察员对着这架飞机疯狂射击，德国侦察机瞬间栽落下去……这一弹夹的子弹，拉开了人类空战史的序幕，让法国成为历史上第一个在空中击落敌机的国家。
大幕拉开
经此一役，各国纷纷效仿。然而，在实际操作中，人们发现推进式飞机的灵活性和机动性要比拉进式飞机差一些，很难在空战中占据优势。可是拉进式飞机的螺旋桨位于飞机前部，为远离螺旋桨旋转范围，机枪装载的位置很高，严重影响了飞行员瞄准。假如机枪装在飞行员眼前的话，虽然方便了瞄准，但子弹就会不可避免地击中前方的螺旋桨。
这时，法国机械师索尔尼埃和飞行员加洛斯经过商讨，决定把螺旋桨上有可能被子弹打中的位置用楔形钢板保护起来。这样，大多数子弹还是能够从桨叶之间穿过，而打到桨叶上的子弹也能够被钢板弹开。加洛斯依靠这个装置，使用机枪取得了击落四架敌机的战果。可是好景不长，加洛斯驾驶的飞机不久便被击落，当他正要放火烧掉自己的飞机时，德国人将其俘虏。德国工程师福克·沃尔夫受截获的这架飞机的启发，研制出了两次世界大战中最重要的空战神器——机枪射击协调器（以下简称“射击协调器”）。
射击协调器的原理非常简单。工程师在螺旋桨上连了一个凸轮，相当于第二个保险装置，只有机枪枪口处于飞机螺旋桨桨叶之间的空隙时，机枪的扳机才会被扣动。这样，机枪的子弹就不会打在螺旋桨桨叶上了。在此神器发明之后，没有后顾之忧的德国人开始设计专用的战斗机。
不久，同盟国也研发出射击协调器，并且改进得比德国的更好。随后，英国设计出“骆驼”战机。由此，在“一战”后期的战场上，各方装配了机枪和射击协调器的专用战机成为空中决战的重要力量。
从机枪到机炮
在“一战”之后的十几年里，飞机外壳的材质由木头换成了铝合金。这样一来，轻机枪已很难击穿敌机，人们迫切需要一种威力更强的武器，于是机炮被搬上了飞机。
飞机的机枪和机炮是靠子弹口径来区分的，口径小于20毫米的叫机枪，大于或等于20毫米的叫机炮。
1935年，瑞士厄立孔公司研发出了轻量的20毫米机炮，引领了机炮的潮流。这一时期，飞机的样式和武器配备方式多种多样。就安装方式而言，有把发动机中轴挖空配上机炮的，也有依照传统将机炮安在机鼻或机翼上的。飞行员普遍认为，位于发动机轴的轴炮和机鼻处的机炮在射击瞄准时更好操控，因为炮口靠近飞机中心，子弹射出去比较集中。相比而言，位于机翼上的机枪和机炮，弹道比较分散，而且还有交会点远近的问题。但这个位置的好处在于，因为不受射击协调器的影响，机翼上的机炮射速更快，而且由于机翼上空间充裕，所以备弹量更多。
“二战”期间，战斗机的任务除了互相攻击以确保制空权之外，还有一个极其重要的任务就是拦截轰炸机。“二战”时，轰炸机发展迅猛，已成为正面战场上空真正的主角。虽然轰炸机上挂载的炸弹并没有什么变化，但是轰炸机的载弹量大大提升了。就算是中型的轰炸机，如B-25“米切尔”轰炸机也有1吨多的载弹量，足够炸平一个小阵地。而那些重型的轰炸机，如B-17“空中堡垒”轰炸机则有整整8吨的载弹量。除此之外，这类轰炸机还有超强的自卫火力，机身上的十几挺机枪朝向各个方向，就像一只“空中刺猬”。可以想象，当这样的轰炸机成群结队出动时，对于战斗机来说是多么危险。为了对付这些“皮糙肉厚”的轰炸机，装备大口径机炮的双发动机重型战斗机出现了。这些战斗机为了增强火力和装甲而牺牲了速度与机动性，所以它们一般不负责和护航战斗机缠斗，而是直奔敌军的轰炸机而去。
随着载弹量为10吨、装有12挺机枪的美国B-29“超级空中堡垒”轰炸机的出现，德国人决定把原本用于对地攻击的火箭弹装到战斗机上。不过，火箭弹的飞行速度要比子弹慢很多，而且由于其弹体巨大，在空中会受侧风的干扰，飞行轨迹飘忽不定，很难击中轰炸机。万般无奈之下，德国开始研制一种可受控改变飞行轨迹的火箭弹来对付轰炸机。这种火箭弹就是后来胎死腹中的X-4空空导弹 。X-4空空导弹的原理和我们常见的遥控飞机很像，它可以在飞行员的控制下飞向敌军的轰炸机。
导弹时代到来
既然想让导弹受控飞行，那么人们到底想到了哪些控制导弹的方式呢？苏联率先研制出无线电波束制导导弹——K-5M。这种导弹由于沿用X-4 空空导弹利用无线电波束制导的思路，导弹发射时需要飞机一直将雷达精确地指向目标，所以导致搭载了此类导弹的战斗机飞行速度慢、机动性能差、轰炸精度低，只能瞄准轰炸机、运输机之类的大型目标。不过，虽然这种导弹采用的雷达制导方式并不适合高速空战，但是后来在陸军使用的反坦克导弹上，这种制导方式得到了充分的应用。
除了雷达制导导弹，美国人还另辟蹊径，研发出另一个足以改变空战史的发明——红外制导导弹。红外制导技术其实也是德国在“二战”末期研发出来的，但他们只造出了试验弹，并未进行过真正的实弹试验。后来，美国工程师麦克莱恩受此启发，提出了用红外线制造新型追踪导弹的想法。
红外线是一种人眼看不到的光波，很多遥控器就是通过红外线来控制家用电器的。根据黑体辐射学说，温度越高的物体，其红外线的辐射值越大，显示出来就是在红外频段上越“亮”。我们在生活中常用的红外测温枪就是利用红外线的这一特点测量人体温度的。
战斗机上的引擎部分，温度非常高。喷气式战斗机的尾喷管和尾焰温度往往高达上千摄氏度，在红外频段上看就是一片巨大的亮光。而红外追踪导弹就是通过跟踪这片“亮光”从而击中目标的。飞行员在发射完红外制导导弹后，不用再继续瞄准或手动控制，导弹就可以自动追踪目标。这种导弹在空战中给飞行员带来了极大的便利，很快就在测试中以优异的表现全面压过了美国空军正在研发的半主动雷达制导导弹AIM-4“猎鹰”。
这个红外制导导弹项目在通过了美国军方的测试后，最终被授予了“AIM-9”（意为空空导弹9 型）的代号。另外，它还有一个绰号名为“响尾蛇”，因为这种毒蛇也是通过识别动物体温所辐射出的红外线来捕食温血动物的。这种导弹自1956 年起装备美军，迄今经过六十多年的迭代改进，已经发展出三代共十余种改进型，成为名副其实的空战神器。
超视距空战
由于早期机械雷达的性能不好，美国空军研发的第一款半主动雷达制导导弹——AIM-4“猎鹰”在实际测试中以不到百分之五的命中率被红外制导导弹AIM-9“响尾蛇”取代。但是随着飞机性能的提升，红外制导导弹的局限性逐渐显露出来。
首先，这种导弹非常容易被干扰，敌机只需要对着太阳做个假动作，早期的红外制导导弹就傻傻地直奔太阳这个热源飞去了。就算是现在，红外制导导弹依旧容易被热诱饵弹欺骗。
其次，早期型号的红外制导导弹射程仅有3千米～5千米，而且因为需要追踪飞机后方温度最高的尾喷管，所以这种导弹在发射时需要处于敌机的后方。当敌机迎面飞来时，红外制导导弹就无法发挥威力了。
最后，和可以轻易穿透云层的无线电波不同，红外制导导弹的引导系统会受云雾的遮蔽，使得这种导弹不能在阴雨多云的恶劣天气下发射。
为了突破红外制导导弹的局限性，美军又打起了无线电制导系统的主意。当时美军的主力战机F-4“鬼怪”战斗机已经装配了大功率的雷达，性能非常优异，于是美军决定在此基础上发展新的半主动雷达制导导弹。就这样，世界上第一种实用的中程空空导弹AIM-7“麻雀”诞生了。
所谓半主动雷达制导，就是由飞机上的机载雷达负责锁定目标，导弹则依靠目标反射的无线电波进行追踪。和早期的雷达制导不同的是，使用半主动雷达制导时，飞行员不需要精确地将飞机机体指向目标，只需要对目标保持雷达照射，保证目标在面前的一个范围里，导弹即可继续追踪目标。但是这种发射方式依然需要飞机在发射导弹后保持稳定的、面朝目标的状态，使机载雷达能够持续跟踪目标。虽然这种导弹在发射后仍需要一定的控制，但是它的射程能达到30千米，大大超出了早期红外制导导弹3千米～5千米的射程。由于在此距离上，依靠肉眼已经无法看见目标，所以这种仅仅依靠雷达和导弹的空战就被称作“超视距空战”。
随着不同军种之间的合作逐渐紧密，友军误射事件逐渐减少，AIM-7开始崭露头角。有了AIM-7这种中程导弹，战斗机可以在很远处就发射导弹，让敌机在慌忙躲避导弹的过程中消耗速度和高度，然后美军战机再以绝对的速度和高度优势进行近距离格斗。由此，现代空战的模式初具雏形。
升级优化不停息
从前文我们知道，半主动雷达制导导弹需要飞行员在导弹发射后用机载雷达持续锁定目标。随着雷达告警接收机的发明，持续性的雷达锁定必定会使对方的机舱里警报大作。对方飞行员听到警报一定会提早防备，这就使得越南战争后期，美军的中程导弹命中率直线下降。
半主动雷达制导还有一个更大的弱点，那就是一架飞机一次只能攻击一个目标，而不能同时接战多个目标，效率非常低，而且在导弹飞向目标的几十秒里，飞行员只能保持平稳的飞行，等待导弹击中目标，除此之外什么也做不了。
1970年，苏联在轰炸机上装备了先进的超远程反舰导弹，这对于美国航母编队来说颇具威胁。美国海军决定研发一种可以多目标攻击的导弹，为此，他们把雷达直接放到了导弹上，创造了主动雷达制导导弹——AIM-54“不死鳥”。
和半主动雷达制导导弹不同的是，主动雷达制导导弹自身就配有雷达，它只需要飞行员给它一个大致的方位，在到达指定区域后，导弹自身的雷达开机并搜索目标，然后就可以自主发动攻击了。这种导弹既可以像红外制导导弹一样，能够让飞行员在发射导弹后无须再做任何操作，而且它也继承了雷达制导导弹射程远的优点。
不过，这种导弹唯一的问题就是，它的体积实在太大了，只有F-14这种大型战斗机才能挂载。
为了不断优化机载武器的性能，美军首先用AIM-7做了一种主动雷达改进型，然后在吸取了海军AIM-54体积巨大、兼容性不好的教训之后，联合英国等国研发了空空导弹的经典之作——AIM-120“阿斯拉姆”。这种导弹代表着兼容性、性能、造价等方面几近完美的平衡。它既可以攻击远程目标，也可以攻击近距离目标;它虽然是主动雷达制导导弹，但因为采用了先进的电子元件和发动机，它的弹体比AIM-7还要小巧，可以挂载在F-22战斗机的弹舱里。同时，中型战斗机一次性也可挂载10枚AIM-120出击。这种导弹刚一出现便得到了海军和空军的一致青睐。
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对抗雷达制导导弹的小妙招儿
为了对抗雷达制导导弹，各个国家创造出许多方法，比较常用的是用细小的金属箔条在天上撒出一片金属云，这片金属云会遮挡飞机的雷达信号。如果运气好的话，导弹就会在离金属云很近的地方迷失方向，和飞机擦肩而过。而如果一方的技术水平足够高的话，还可以用电子干扰机去干扰敌方的雷达，使敌方的中程导弹无法发射。这种方法叫作电子压制，是空战中比较高端的操作方法。
通过四顾空战武器发展的历史，我们可以看到人类战争从手枪互射到近距离缠斗，再到如今超视距空战的发展过程。空战现在已经变成飞机和导弹间的“斗法”，干扰与反干扰的对抗。未来，或许还会像电影《星球大战》中描绘的那样，出现激光武器、电磁武器、定向能武器等。不过，我们在因新型武器感叹人类智慧的同时，也希望这些武器最好永无用武之地。