进入新千年以后，电子游戏产业进入了爆炸式的发展期。空战模拟游戏所占据的总体市场份额开始逐步下降，最直观的体现就是，这一时期的空战模拟游戏数量远远没有九十年代多，而且现代空战题材也有降温的趋势。相比之下，二战题材的作品则开始了逐渐增加，其中一些在某一特定类型上至今依然被视为最为优秀的作品也出现在这一时期。
空战模拟游戏至此也发展出了两个个性鲜明的子类型，其一是依然专注于真实感、在技术细节上穷究极致的拟真向作品，这类作品在这一时期发展到了一个新的高度，游戏中的物理特效往往变得与真实的飞行无比接近，飞机的建模也不肯放过哪怕最微末的细节。与之配套的各类模拟飞行专用的外设也得到了蓬勃发展，使得整个类型逐渐变成了高端玩家间的特供产品。
在“家庭飞行模拟器”的领域，这算是相当简朴的了
另一类作品则走得是更加亲民的、至少是略带街机属性的亲民路线。这类作品在一定程度上保留了空战的基本特点，但在空战操作体验上最为困难的那些部分内容做出了相当程度的简化，在载具的设计上也更强调风格感，虽然大多保留着真实载具的外观与特征，可在技术细节上却并不一定总是严格按照真实载具的情况。这类作品的优点是爽快感十足，缺点则是真实感较差。
在面对来自其他游戏的强烈竞争时，显然是后一类作品更容易守住商业上的成功。真实向空战模拟类游戏的发展则陷入了相对的低谷。唯一的例外就是在2001年诞生的《伊尔2》系列，这部作品也标记着二战空战题一直持续到了今天的重新崛起。这款最早由IC开发、育碧发行的作品最夺人眼球的就是那超时代的精致画面。与此同时，它那对真实操作近乎无止境的追求也让许多硬核粉丝们津津乐道，当然，这也让整个系列成为了空战模拟类型作品中最难上手也最难掌握的作品之一。
《伊尔2》系列至今还在许多玩家的硬盘里占有一席之地
真实性无疑是《伊尔2》系列的最大魅力，此外，其所支持的超大规模多人对战至今也让许多玩家津津乐道。第一部《伊尔2》在媒体圈获得了数量众多的9+分，开发者也因此获得了十足的信心。从2001年至2010年，他们为作品推出了一连串的续作和资料片：其中包括《伊尔2：被遗忘的战斗》《太平洋战机》《伊尔2：1946》等共9部作品。这9部作品并非都由1C开发，其中一些作品外包给了其他的厂商进行制作，在这些承包商中就包括在当时还籍籍无名的“蜗牛”Gaijin，而《伊尔2：猛禽（IL-2 Sturmovik: Birds of Prey'）》也是他们的第一部空战模拟作品。
Gaijin的第一部空战模拟类游戏
另一个把住了时代命门的就是南梦宫和他们的《皇牌空战》。
2001年的《皇牌空战4：破碎的天空（Ace Combat 04: Shattered Skies）》让南梦宫收获了他们在空战模拟市场上的第一次大成功。作为第一部登陆在“次世代主机”PS2上的新作，其在画面上的进步自然让许多玩家眼前一亮，不过更加重要的是，南梦宫不仅把这部作品打造成了一部“空战模拟游戏”，还跨时代的将它变成了一部空战题材的战争电影。依凭着前三部作品留下来的遗产，南梦宫在《皇牌空战4：破碎的天空》中构建起了一个庞大的架空世界（战机型号都来自真实世界），并以这个世界为舞台讲述了一个既令人热血沸腾、又令人黯然神伤的故事。更加美妙的是，开发者巧妙的将叙事元素与空中战斗结合在了一起，讲故事的手法高妙得让人啧啧称奇，不仅完全超越了当时游戏界的一般水准，还极大的增加了传统空战模拟游戏体验上的厚度。这一特点在随后的几乎所有续作中得到了保留，让剧情故事成为了系列非常重要的组成部分，这不仅在空战模拟类游戏中绝无仅有，当时的许多冒险游戏与RPG游戏都无法与之相比。
通过夸张的特效与巧妙的故事情节，南梦宫的《皇牌空战4》给我们带来的是一种超现实的空战体验，与其他许多同类作品相比，就像是纪录片和故事片之间的差异
南梦宫的新尝试让他们尝尽了甜头，不过这份成功来得是如此的出人意料，以至于南梦宫自己都没有做好心理准备，在游戏发售前完全没有考虑潜在的后续企划。这使得游戏的续作在《皇牌空战5：未被歌颂的战争》在2004年才姗姗来迟。尽管实质性的进步不多，《皇牌空战5》还是取得了比《皇牌空战4》更好的商业成功，确信自己找到了点金石的开发者再随后的几年里接连不断的推出了几乎按照每年一部的速度开始开发续作。2005年在GBA上发售了《皇牌空战Advance》，2006年在PS2上发售了《皇牌空战0：贝尔肯战争》，同年还发售了PSP版的《皇牌空战X：魅影苍穹》，2007年，Xbox 360独占的《皇牌空战6：解放的战火》成为了这一世代为绿营主机贡献硬件销量的一大功臣。然而好景不长，在2009和2010年，南梦宫还在iOS平台推出了两款《皇牌空战》手游，但这两部作品的市场反响就非常一般，在2010年发售的《皇牌空战：联合突袭》第一次采用了真实世界作为游戏的故事背景，可这部作品也令人遗憾的标记了《皇牌空战》黄金时代的终结。
历代王牌，Razgriz，Launch！
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