飞艇由巨大的流线型艇体、吊舱、尾翼和推进装置组成。
艇体的气囊内充以密度比空气小的氢气或氦气等浮升气体，借以产生浮力使飞艇升空。吊舱供人员乘坐和装载货物。
尾翼方向舵和升降舵用来控制和保持航向、俯仰的稳定。推进装置为飞艇的起飞、降落和空中悬停提供动力。
飞艇相对于飞机来说最大的优势就是它具有保持无与伦比的滞空时间。飞艇可以在恶劣天气下悄无声息的飞行，只要当时的风速不要超过30节即可。
1784年，法国人罗伯特兄弟制造了第一艘人力飞艇。
1874年，法国人查理制造了一种装有空气房的气球。解决了气球升空的难题，成为飞艇发展史上重大突破。此后，空气房在所有飞艇上使用，并一直使用至今。
19世纪60年代，蒸汽机、内燃机、电动机相继发明，为飞艇动力的改进创造了条件。
在飞艇发展史上，德国的退役将军齐柏林是一个重要人物，他是硬式飞艇的发明者，被后人称为飞艇之父。
1910年，第一艘飞艇正式从德国法兰克福飞往杜赛尔多夫，建立了第一条定期空中航线，一次可载24名旅客，有12名乘务员，飞行速度为每小时69公里。
1929年，齐柏林号飞艇进行环球飞行，从美国的新泽西州出发，经过德国、苏联、中国、日本回到洛杉矶。整个航程历时约21天。
齐柏林号飞艇环球飞行的成功大大促进了飞艇的发展。
在20世纪20至30年代，美国建造了86艘，英国建造了72艘，德国建造了188艘，法国建造了100艘，意大利建造了38艘，苏联建造了24艘，日本也建造了12艘。成为飞艇的黄金时代。
一战前后英国和法国使用小型软式飞艇执行反潜巡逻任务。德国则建立了齐柏林飞艇队，用于海上巡逻、远程轰炸和空运等军事活动。
这时的飞艇大都使用氢气作为浮升气体，易燃易爆，很不安全。1937年，兴登堡号在着陆时，因静电火花引起氢气爆炸，35人遇难。
英、美也有多艘大型飞艇大都相继失事，此后飞艇的发展陷于停滞状态。
70年代后，由于科学技术的进步，飞艇改用安全的氦气，其发展又呈活跃。
飞艇高昂的造价和过低的速度，逐渐被飞机取代。
1874年，英国人卡莱尔·怀特利发明了一种名为鸟的滑翔机，它是世界上第一架真正意义上的飞机。
1903年，美国人莱特兄弟发明了第一架可控动力飞机，实现人类首次成功的动力飞行。这架飞机使用了内燃机来提供动力，翼展为12米，重量为340公斤。
莱特兄弟的发明是人类飞行史上的重大里程碑，为人类的航空事业奠定基础。
飞机是20世纪初最重大的发明之一。大多数飞机由机翼、机身、尾翼、起落装置、操纵系统和动力装置六个主要部分组成。
飞机飞行原理，飞机的机翼横截面一般前端圆钝、后端尖锐，上表面拱起、下表面较平。
当等质量空气同时通过机翼上表面和下表面时，会在机翼上下方形成不同流速。空气通过机翼上表面时流速大，压强较小；通过下表面时流速较小，压强大。
因而此时飞机会有一个向上的合力，即向上的升力。由于升力的存在，使得飞机可以离开地面，在空中飞行。
飞机飞行速度越快、机翼面积越大，所产生的升力就越大。
重力的方向与升力相反，它是受到地球引力影响而产生的一个向下的力，重力大小受飞机自身重量以及携带油料数量影响。
拉力促使飞机在空中向前飞行，发动机功率大小决定拉力大小。
一般情况下，发动机输出功率越大，所产生的推力就越大，飞机飞行的速度就越快。
飞机在空中飞行时会受到空气中大气分子阻碍，这个阻碍就形成了和拉力方向相反的阻力，限制飞机的飞行速度。
直升机作为20世纪航空技术极具特色的创造之一，极大地拓展了飞行器的应用范围。
中国的竹蜻蜓和达芬奇的直升机草图被公认是直升机发展史的起点。
1907年8月，法国人研制出一架全尺寸载人直升机，并在同年11月13日试飞成功。1939年春，美国制造出的VS-300直升机，成为世界上第一架真正的直升机。
1951年，美军在朝鲜战场使用直升机将20余人机降在阵地上，配合地面部队夺占对方阵地，直升机首次参加实战。
直升机主要由机体和升力（含旋翼和尾桨）、动力、传动三大系统以及机载飞行设备等组成。
直升机发动机驱动旋翼提供升力，把直升机举托在空中。通过调整旋翼和尾桨，控制直升机的垂直起飞、降落以及方向。
直升机的最大时速可达300公里每小时以上，实用升限可达6000米，一般航程可达600至800公里左右。
随着热气球、飞艇的问世，降落伞开始进入航空领域。
降落伞起源于中国，《史记·五帝本纪》中，就有降落伞原理应用的记载。早在1306年，中国的杂技演员们便使用过类似降落伞的装置。
到17世纪，各种各样的跳伞杂技表演在欧洲各国盛行一时，伞也由纸质改成布质、绸质，形状由圆形改成多样形。
飞机问世后，为了飞行人员在飞机失事时救生，降落伞又有了进一步改进。
1911年，出现了能够将伞衣、伞绳等折叠包装起来放置在机舱内，适于飞行人员使用的降落伞，这种降落伞于1914年开始装备给轰炸机的空勤人员。
飞艇研究部设计的军用飞艇为椭圆形硬式结构，外表覆盖着尼龙纤维、涤纶、合成树脂、塑料等材质混纺制成的防水布蒙皮。内部采用装有空气房的独立气囊。
椭圆形飞艇主体结构两侧和尾部，采用硬式结构增加机翼、尾翼，底部加装滑行橡胶轮胎。整个飞艇长10米左右，翼展宽10米左右，高3.5米左右。外观基本接近于二战时的战斗机。
以一台柴油内燃机带动螺旋桨为军用飞艇提供动力，以尾翼方向舵和升降舵用来控制和保持航向、俯仰的稳定。
飞艇的吊仓部分缩进飞艇的下部硬式结构里面，吊仓安装塑化高强度玻璃，可乘坐4人，1人操控飞艇，3人负责战斗。
因氢气容易发生爆炸事故，为保障安全，军用飞艇使用氦气。
氢气是一种无色无味极易燃烧且难溶于水的气体。氢气的密度只有空气的十四分之一，是世界上已知的密度最小的气体。
氢气最早于16世纪初被人工制备，当时使用的方法是将金属置于强酸中。工业上一般从天然气或水煤气制氢气，而不采用高耗能的电解水的方法。
氦气是一种极轻的无色、无臭、无味的单原子气体，是所有气体中最难液化的，是不能在标准大气压下固化的物质。化学性质不活泼，一般状态下很难和其他物质发生反应。
1868年，天文学家让森和洛克耶观察太阳光中的未知特征谱线时发现氦气。1895年，英国化学家拉姆齐在一个富含铀的放射性矿脉中发现氦气。1903年，美国人在天然气油田中发现了大量的氦气。
氦气的质量密度、重量密度都低，且不易燃，可用来填充灯泡、霓虹灯管，也是最理想的气球及飞艇用气。
工业上，一般采用天然气分离法制取氦气。
天然气分离法主要以含有氦的天然气为原料，反复进行液化分馏，然后利用活性炭进行吸附提纯，得到纯氦。
朱由校期望通过研发应用类似战斗机外观的军用飞艇，积累经验，逐渐开展直升机和飞机的研制。