許多人認為，飛機飛機只能在機場跑道上起飛或降落，水面上起因為只有平坦、飛機堅硬的水面上起地面，才能夠幫助飛機完成滑行、飛機加速和升空的水面上起整個過程。飛機在著陸時同樣需要有跑道，飛機在跑道上完成從減速到停止的水面上起一系列動作。按照這個思路，飛機飛機是水面上起不能在水面上起降的。那么事實果真如此嗎？答案是飛機否定的。
在水面上起降和停泊的水面上起飛機就是水上飛機，又被簡稱為水機，飛機它是水面上起不需要跑道的。
飛機誕生在1903年末，飛機但僅僅過了7年，一位名叫法布爾的法國人就發明了世界上第一架水機。它的外形實在是太簡陋了：幾乎就是在兩根光禿禿的木桿前后各安裝了一對機翼。飛行員索性就坐在桿子的中央，然后由一副螺旋槳從后面推動飛機向前運動。
1910年以后，人們開始讓巡洋艦攜帶水機，用于警戒偵察或炮火修正。水機通常從特別加鋪的跑道彈出，降落時則先落到水面，再由船上吊車將其回收。
到了20世紀20年代，中國最早的航空企業就曾制造出多種樣式的水機。而制造水機的全盛時期，應該是20世紀30年代。當時，出于海上維權和開拓遠程跨洲航線的需要，使用水機似乎要比常規飛機更為有利。因為在海上作業，只有水機能隨時落在水面，從容實施偵察、救生、反潛巡邏等長時間作業，在得到艦船補給后，甚至可以無限制地延長值勤天數。
對于遠程客機而言，在當時，機上設備無法確保長時間航行的安全，而水機即使因故斷油、發生機械故障或迷航，也能及時落在水面等待處理。這種使用上的靈活性，讓它一度成為飛行器中的寵兒。另外，還因水機不需要為其修建機場，所以航空公司一度對水機十分青睞。1929年10月，世界上最大的水機Do-X更曾創造一次運載169名乘客的世界紀錄。
進入20世紀50年代，隨著世界航空技術的突飛猛進，常規飛機的通信導航設備得以不斷完善，飛機的航程大大增加，安全可靠性也得到保障。于是，原來水機所擁有的優勢便蕩然無存。不少人相信，常規飛機完全有理由全面替代水機。于是，水機開始走向沒落。
目前，只有包括中國在內的三四個國家仍未放棄對新一代水機的開發熱情，水機依然活躍于空中滅火、海上搜救和漁政巡邏等特殊飛行領域。中國即將問世的 蛟龍600 水機，將穩奪全球最大水機的頭銜。
在布局上，水機可分為船身式或浮筒式兩大類，前者是將機身下部設計成船底形狀（俗稱 飛艇 ），后者是在機身或機翼下安裝1～3個舟形浮筒。正是有了船身和浮筒的支撐，水機才能在水面順利起降。當然，不同的水機，其船身和浮筒大小不同，安裝位置與安裝數量也不同。
船身式水機常常會帶上2個小浮筒，以增加在水面上的橫向平衡能力。為了達到同時能在陸地機場起降的目的，個別水機還加裝了常規飛機才有的起落架，它們被稱為 兩棲飛機 。
水機的主要優點是能在水域遼闊的江河湖海水面使用，使用時相對較為安全、經濟，載荷量也不受限制。缺點是受船體形狀的限制，不適于高速飛行，且結構笨重，對抗浪性能要求較高，維修和制造成本也較高。所以在當前，除了一些特殊用途以外，絕大多數飛行任務早已交給常規飛機來完成。
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