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孙中山对于现代科技和航空事业的发展十分重视，早在清末民初，他就指出，“飞机一物自是大利于行军”，又预言飞机将成为“近世军用最大之利器”。
当袁世凯称帝复辟时，孙中山曾在日本建立近江飞行学校，组成了一支飞行队，在反袁“护国”战争中，飞行队主要是散发传单和侦察敌情，还不能算是正式的空军，“护国”战争结束，这支飞行队就自行解散了。
1915年孙中山派林森招收20余名华侨青年赴美国学习航空，其中包括：杨仙逸（1891—1923）生于美国檀香山；张惠长（1899—1980）幼年随父侨居美国；陈庆云（1897—1981）三岁随父母侨居日本。这批学生于1917年毕业，张惠长、陈庆云即归国投身革命，孙中山对他们寄予厚望，但因孙手中无飞机，只能先将张、陈留在身边，作为大元帅侍从武官。
1918年初大元帅府成立航空处，张惠长任副处长，但是航空处只有两架作飞行练习的破旧飞机，没有供作战用的飞机，同年5月21日孙中山辞大元帅职离粤，筹建空军的计划胎死腹中。1919年初，杨仙逸回国，接孙中山函嘱，杨偕张惠长去闽，筹建空军襄助援闽粤军，孙中山对于杨仙逸、张惠长筹建空军的工作不断予以关怀，同年4月19日，孙中山致函杨仙逸：“昨接梅培君来函，藉悉足下已偕张君惠长由汕头抵漳州矣。翘首南天，莫名驰系。足下对于飞机学问，研究素深，务望力展所长，羽翼粤军，树功前敌。方今南北和议，虽继续开会，而政局风云变更靡定，援闽粤军，关系于本党之前途者甚巨，得足下相助为理，定能日有起色也。”但粤军仍无供作战的飞机，虽然成立了“援闽粤军飞机队”，但是徒有虚名，英雄无用武之地。
1919年间，原澳门电灯厂厂长法国人利古从美国订购了六架飞机，雄心勃勃地计划开辟澳、港、穗三地客货运输航线，1920年2月16日第一架飞机飞抵澳门。但是澳葡当局刁难利古，不发给营业执照，利古无奈，宣布航空运输计划破产，欲将六架飞机出售。这六架飞机都是水上飞机，其中两架是Curtiss HH-16型，俗称大鸭飞机，可改作轰炸机使用，搭乘正副驾驶员各一人及机枪射手一人。其余四架较小，是Curtiss Jenney JN-4型，俗称小鸭飞机。
1920年初，孙中山在上海听到澳门出售飞机的消息，喜出望外，立即派他的侍从武官张惠长、陈庆云到澳门与利古洽谈购买飞机。张、陈二人毕业于美国冠狄斯航空学校，并持有美国飞行证书，是合格的飞机师，他俩检验六架飞机之后认为性能很好，经过一番讨价还价，最后议定大鸭飞机每架港币9000元，小鸭飞机每架港币3000元，六架飞机共计港币30000元。但是当时孙中山和革命党人经济十分拮据，孙中山在上海的住宅已两次抵押，一时拿不出大笔钱买飞机。澳门富商卢廉若闻讯后慷慨捐出9000元港币，将其中一架大鸭飞机买下，送给孙中山。不久革命党人筹到3000元港币，由陈炯明派人从福建携现款来澳购买了一架小鸭飞机。这大小两架飞机一并交给张惠长和陈庆云改装使用，自此革命空军在澳门诞生。
当时广州被桂系军阀岑春煊、莫荣新霸占，孙中山购买飞机建立一支空军，首先是要轰炸岑、莫两军阀，协助陈炯明的粤军由闽反攻回粤。张惠长和陈庆云有了两架飞机，建立了空军，但是仍无法起飞作战，因为澳葡当局恐怕卷入中国内战，不准他们使用澳门的水上机场。
张惠长、陈庆云勘察研究了珠江三角洲的地形和环境，认为澳门西面的三灶岛，可以作水上机场，当时三灶岛被一伙绿林好汉占据，为首的是梁渊，张惠长又到香港请同盟会元老李绮庵陪同，两人专程到三灶岛拜会梁渊，晓以大义，说服梁渊一伙人改邪归正，追随孙中山革命。经过这番努力，张惠长和陈庆云在三灶岛建立了空军训练飞行基地，但是要从三灶岛水面起飞轰炸广州，航程太远，油料不足以往返。
虎门距离广州较近，是轰炸机起飞的最理想的水上机场。但是虎门在叛军的控制之下，张惠长和陈庆云对此一筹莫展，当时在港澳的国民党元老朱执信为了使这支年轻的空军早日建功，于1920年9月6日深入虎穴策动虎门要塞司令丘渭南反正，助协张惠长和陈庆云于9月中旬驾驶飞机进驻虎门，建立起第一个轰炸飞行基地。但是朱执信却在9月21日被虎门驻军误杀，朱执信为这支年轻的空军建立基地奔波于虎门、香港、澳门之间，最后以身殉国。
在这半年之内孙中山又筹得一笔款项，终于把澳门电灯厂利古的另外四架飞机也买来。同时又把居住在澳门的两名美国飞机师史密斯和维纳以及十几位中国籍地勤人员也招聘到新建的空军之中。
1920年9月26日是中国传统的中秋佳节，深夜12点，杨仙逸偕史密斯和维纳驾大鸭飞机一架，张惠长单独驾小鸭飞机一架，两架飞机装上炸弹，从虎门水上机场起飞，沿着珠江口北上，不到半小时飞机已经飞临广州市观音山上空，对军阀莫荣新的广东都督府投下了三颗炸弹，岑春煊和莫荣新在睡梦中被惊醒，在炸弹的火光中叛军来不及穿衣服而狼狈逃窜。第二天清晨叛军即退出广州，经三水向广西撤退，岑春煊、莫荣新见大势已去，通电辞职，由闽返粤的陈炯明部队没有遇到什么抵抗，收复了广州。11月孙中山与伍廷芳、唐绍仪等回到广州，通电恢复军政府。
这支年轻的空军初战告捷，孙中山获悉后十分高兴，决定正式成立航空局，直属大元帅府，任命朱卓文为局长，下辖两个飞机队。第一队由张惠长任队长，航空局的基地设在广州大沙头。为了扩充和壮大这支空军，孙中山命令杨仙逸招选一批中国青年，由杨仙逸带领到美国学航空。留在广州的张惠长等继续追击桂系军阀。岑、莫的军队退至肇庆、德庆地区，张惠长驾驶的水上飞机因航程有限，无法由虎门或大沙头基地起飞作直接的攻击，必须先飞到三水，张惠长等率空军即在三水建立基地，然后再对军阀部队开展轰炸。
10月初，张惠长偕史密斯和维纳三人驾大鸭飞机，从三水基地出发乘胜追击军阀残部，一路势如破竹，叛军见革命军飞机出现闻风丧胆，作鸟兽散。
张惠长和两位美国飞机师又深入到德庆以西，沿西江侦察军阀残部的阵地，由于航程超过限度，油料耗尽迫降在德庆东部西江北岸的沙滩上，暂时隐蔽待援。不幸中了军阀残部的埋伏，张惠长和两名美国飞机师跳入西江，游向南岸，张惠长和史密斯两人游至南岸云浮县境，得到民众援救，辗转护送回广州大沙头基地。而另一位美国飞机师维纳则不幸牺牲，成为第一个在中国民主革命中捐躯的外国飞机师。迫降在西江北岸的大鸭水上飞机被军阀残部掳往广西梧州。1921年粤军攻入梧州重新夺回这架飞机，运回广州修理后继续参战。
1922年初孙中山准备北伐，为了适应新的形势，航空局向美国购买四架JN-4型陆上飞机。进驻韶关及赣南，配合北伐军作战。1922年至1923年，由杨仙逸带到美国学习航空的青年先后学成返国，参加空军行列，这支从澳门诞生的空军队伍得到发展。
杨仙逸在檀香山向父亲杨著昆介绍了国内的情况，杨著昆热心支持孙中山的革命事业，立即用个人的积蓄购买了四架飞机献给祖国，杨氏父子以身作则，激发了海外华侨的爱国热情，以后杨仙逸在美国、日本华侨的支持下筹得一笔钱，又购买了八架飞机带回国加强了空军的装备。1922年12月孙中山手令委任杨仙逸为航空局长。自1920年初在澳门诞生的革命空军逐渐成长壮大，成为孙中山先生领导的革命军队的重要组成部分。同时，孙中山决定筹办广东飞机制造厂，任命杨仙逸兼任厂长，第一架飞机制造成功后，孙夫人宋庆龄曾亲自参加试飞，最后以宋庆龄在美国读书时的学名“洛士文”命名。
为表彰杨仙逸为中国航空事业的功勋，孙中山特地亲书“志在冲天”的横幅赠送给他。
1923年5月12日，因后方局势不稳，孙中山自前线返广州，面对陈炯明的阴谋，孙中山在广州演说中发出警告：“谁要叛逆，我就拿飞机掷炸弹攻他，可以致他死命。”以上这段话，足以证明孙中山已经将年轻的革命空军视作他手中一支可靠而且有威慑力的武装部队。
1923年8月中旬，孙中山率领革命军发动惠州战役，9月20日杨仙逸与鱼雷局局长谢铁良、长洲要塞司令苏从山、虎门要塞司令马瑞麟、飞机师吴顾之在船上检查水雷，不慎水雷爆炸，五人当场壮烈牺牲。
孙中山得到此凶耗，十分悲痛，亲自下优恤令：“故航空局局长杨仙逸、长洲要塞司令苏从山、鱼雷局局长谢铁良，均技术湛深、志行纯洁，尽瘁国事，懋著勋劳。本大元帅正倚为干城心腹之寄，此次在白沙堆轮次猝遭变故，死事甚惨。遽闻凶耗，震悼殊深。杨仙逸、苏从山、谢铁良均追赠陆军中将，并着政部陆军中将阵亡例，从优议恤，以彰忠荩，而慰烈魂。”
杨仙逸遗体安葬在广州黄花岗陵园七十二烈士墓东侧的三望岗，墓碑上铭刻着孙中山手书的“杨仙逸先生墓”六个大字。墓道拱门上特置一架飞机模型，表彰先烈“志在冲天”的光辉业绩。
杨仙逸逝世后，他的战友张惠长1927年任广州航空学校首任校长。1929年4月，任国民政府中国航空公司理事，8月调任国民政府军政部航空署署长兼广州航空学校校长。后在南京筹建航空学校，旋改中央航空学校，又迁杭州笕桥。1931年5月，国民党中央执监委员非常会议在广州成立国民政府，张惠长任空军总司令，同年12月，当选为国民党第四届中央执行委员。“九一八”事变后回南京。1932年任西南政务委员会常务委员、西南军事委员会委员。1933年4月，被聘为行政院航空建设会委员。
1935年4月，张惠长任中华民国驻古巴公使，嗣任立法院立法委员。1937年4月，免驻古巴公使职，任中山县县长。1948年任行宪国民大会代表，1949年去台湾，续任国大代表。1980年7月16日在台北逝世，终年81岁。
另一位航空先驱陈庆云自1927年起历任广东航空处副处长、广东江防司令部参谋长、广东全省航政总局局长，1928年冬，与张惠长分别驾飞机完成环飞全国壮举。1929年陈庆云任广东海军副司令兼虎门要塞司令，并当选为国民党广州市特别党部执行委员。1931年11月，当选为国民党第四届候补中央执行委员，同年任广东省政府委员兼广州市公安局局长。1935年11月，陈庆云被选为国民党第五届候补中央执行委员，旋升中央执行委员。1936年2月，任中央航空学校校长，同年12月任国民政府军事委员会航空委员。1938年改任空军募款委员会主任委员，到南、北美洲各地华人社团中筹款，为抗日救国而奔走，1939年返国。1940年5月，授空军少将衔。1941年4月，任国民党中央执行委员会海外部副部长，旋升部长。1945年5月，被选为国民党第六届中央执行委员。1946年11月，当选为制宪国民大会代表。1949年辞去国民党中央海外部部长职务，侨居美国。1981年12月14日在纽约逝世，终年84岁。