１９１４年８月，给人类社会带来巨大灾难的第一次世界大战爆发了。这在当时是一种令人无法预料的新型战争：庞大的军队、密集的士兵、彼此相隔数码对峙几月甚至几年的战线……战前人们谁也不会料到飞机会在这次战争中得到突飞猛进的发展，然而事实却向人们证明：空中作战的许多样式是在这场战争中播下的种子，从此以后，空中作战思想就开始萦绕在世人的脑海中，并进而改变了整个战争的面貌。
千手观音
几百年以来，骑兵一直把自己视为陆军的眼睛，因为它可以搜索敌人，并将敌情报告给司令部。然而，在第一次世界大战中，飞机却使骑兵受到了"威胁"，因为一架飞机在几百英尺的高空可以完成同样的侦察任务，而且飞行员在几分钟内即可将获得的情报送交司令部。
侦察是飞机在军事上的第一个应用领域，也是飞机在大战初期的核心任务。１９１４年９月３日，法国的一架侦察机发现德军已经不再绕着巴黎的西郊向前疾进，而是向东直插这座城市的内部，从而将他们的右翼暴露于外。这一情报使法军掌握了德军的弱点。法军抓住时机，发动了规模巨大的马恩河战役，阻止住了德军的进攻，扭转了战场上的不利态势。
然而，飞机并不仅仅是陆军的"眼睛"，它还是一种有效的作战武器。１９１４年１０月５日，法军飞行员约瑟夫·弗朗茨和机械员兼观察员路易·凯诺中士驾驶一架瓦赞飞机在己方阵地上空巡逻。这种飞机结构紧凑，有两个座位，采用推进式发动机。观察员位于靴形短舱的前部，操纵一挺０．３０３英寸口径的能活动的刘易斯式轻机枪。刘易斯式轻机枪是当时最先进的机上机枪之一。这种机枪是美国人艾萨克·刘易斯上校于２０世纪初设计的一种轻型气冷式武器，它有一个内装４７—９０发子弹的鼓形弹匣，插在机匣顶部。拆掉枪筒套筒以后，机枪的重量便减轻许多，因此它是一种很好的机载武器。凯诺中士把这挺机枪架在机头上，机枪的底座是活动的。他摆弄着这挺机枪，怀疑它是否真的有效，很想有个机会试一试。正当他手痒难捺之际，一架倒霉的德国阿维亚蒂克双座侦察机闯入了他的视野。弗朗茨驾机冲了过去，德机并未急着逃跑，因为飞行员没看到那挺可怕的机枪。当两机距离接近时，可怕的机枪吐出了"火舌"，惊慌失措的德机一会儿工夫就被击中坠毁。这是战争史上第一次用机枪进行的空战，空中追逐与歼击的时代由此开始。
在第一次世界大战中，飞机还被广泛运用于空地协同作战。在１９１７年１１月２０日进行的康布雷战役中，英军派出了１０００余架飞机参战。这些飞机以低空盘旋的噪音来掩盖坦克开进的隆隆声，以对地轰炸和机枪扫射来支援地面部队的行动，这些飞机还轰炸了德军的炮兵和指挥部。经过１０个小时的激战，英军突破了德军的防线，俘敌８０００余人，缴获火炮１００余门。１１月３０日，德军在１０００余架飞机的支援下实施反击，收复了失地，俘敌９０００余人，缴获坦克１００辆，火炮１４８门。这次战役是坦克、飞机、步兵、炮兵的首次协同作战，为协同战役理论的产生奠定了基础。航空兵的低空强击战术也在这次战役中得到了发展。在这一时期，德国人在飞机配合陆军作战方面处于领先地位，他们专门生产了有装甲的Ｊ级飞机和轻型ＣＬ级飞机用于攻击地面目标。德国的Ｊ级"容克"式飞机是现代强击机的雏形，它的机身全部用铝合金制造，飞机腹部装有下射机枪，座舱周围装有５毫米厚的钢板。飞机携带有集束手榴弹和手抛轻型炸弹，可有效地执行对地攻击的任务。德国还在１９１８年１月２６日颁布的《阵地战中的进攻》细则中明确了航空兵在诸兵种协同作战中的具体运用办法。１９１８年３月２１日，德国航空兵在皮卡迪进攻战斗中实施了这一细则。侦察航空兵首先期飞，进行战场监视和收集情报，使指挥部随时掌握突击进程；歼击航空兵掌握"制空权"；强击航空兵随即投入战斗，对敌步兵和炮兵实施猛烈扫射。第二天，德军步兵又在３０架强击机支援下，粉碎了英军第５０师和６１师的抵抗。第三天，德国强击航空兵有效地阻止了英军第５集团军预备队的开进，并袭击了撤退的英军部队和辎重队。这次战役，积累了丰富的在协同作战中使用航空兵的经验。在第一次世界大战中，对人们的观念影响至深的空中作战行动应该说是轰炸行动和对轰炸者的拦截行动。飞机轰炸使人们懂得，今后的战争难以区分前方和后方了。
袭击齐柏林飞艇库
德国的齐柏林飞艇严重威胁着英国皇家海军的海上优势。在齐柏林飞艇的侦察协助下，德国海军可以避开英国的主力舰队，设法消灭英国的分遣队。因此，战争初期，英国便决定要将齐柏林飞艇消灭在"摇篮"里。
１９１４年９月２２日，英国皇家海军航空兵首次空袭德国。由萨姆森中校指挥的皇家海军航空兵第一联队的４架飞机从敦刻尔克起飞，轰炸了位于科隆和杜塞尔多夫的齐柏林飞艇库。因浓雾所阻，这次空袭没有取得成功。１０月６日，英军两架携带炸弹的泰布洛德式飞机再次轰炸杜塞尔多夫飞艇库。泰布洛德式飞机是当时较好的飞机：它的汽缸旋转式发动机有流线形整流罩，它的机身有完整的蒙皮结构。这是一种小型飞机，翼展只有７．７７米，曾经在一次飞行表演中以每小时１４５公里的速度和每分钟３６６米的爬升率而轰动一时。当时皇家海军仅有３架这种飞机，其中第１６７号和１６８号两架飞机属于皇家海军航空兵第一联队。执行本次轰炸任务的就是这两架飞机。由于目标较远，两架飞机首先飞到安特卫起郊外的威尔里克机场。加油后，斯潘塞·格雷少校飞往２００公里以外的科隆，马里克斯中尉飞往距离相等的杜塞尔多夫。格雷少校的运岂不太好，飞艇基地地面上有一层薄雾，无法实施攻击。他只好在一处火车站上空投下了炸弹。
在杜塞尔多夫，马里克斯中尉没费什么劲就发现了一座庞大的飞艇库。他随即驾机俯冲到１８０米高度，地面的重机枪以猛烈的火力向他射击，但他已准确地投下了两颗９公斤炸弹，尔后开足马力迅速爬高。飞艇库喷出一团巨大的火球，直径足有１５０米。库内有一架新造的Ｚ－９号飞艇被炸，炸弹掀起的烈焰引爆了库存的２８３２０立方米氢气，整个飞艇连同飞艇库倾刻间化为乌有。
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