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Desde suas origens, a FIAT tem sido uma empresa inovadora. Se já no final do século XIX abraçava uma tecnologia tão inovadora como a do automóvel, nas décadas seguintes abriria suas atividades para novas invenções que iam surgindo, como os aviões. Em 1908, entrou no setor aeronáutico com a produção do motor SA 8/75, baseado nas mecânicas que propulsionavam seus veículos de competição. Com a Primeira Guerra Mundial, começou a produzir motores em massa. Foram fabricadas milhares de unidades dos A10, A12 e A14 que equipavam aviões míticos, como o Farman francês e o bombardeiro Caproni italiano.

Após a guerra, a FIAT deu o passo para a fabricação de aviões pelas mãos do engenheiro Celestino Rosatelli. Além de desenvolver aparelhos que marcaram a época entre as guerras, como o caça FIAT CR 32 e os bombardeiros BR, levam a sua assinatura motores que bateram recordes por seu alto nível técnico e sua confiabilidade, como o R700, capaz de alcançar os 700 Km/h em 1921.

Em 1931, Giuseppe Gabrielli ingressou na FIAT Aviazione como diretor de design, cargo que ocuparia até 1964. Durante os anos 30, a FIAT assumiu o controle da Societá Aviolinee Italiane e se converteu em companhia aérea com aviões como o G2, com 6 lugares mais o piloto, o trimotor G12 e o bimotor APR2, que se tornou o avião de passageiros mais rápido de sua época (1935), abrindo novas rotas como a Turin-Milão-Paris.

Com o fim da Segunda Guerra Mundial, a FIAT começou a trabalhar em reatores. Em 1951, propôs à força aérea italiana o Fiat G.80, o primeiro avião a jato nacional, do qual foram fabricados 4 protótipos. Mais êxito teve o Fiat G.91, um caça do qual foram produzidas 700 unidades e que serviu nas forças aéreas da Itália, Alemanha e Portugal até 1995.

Com a criação da Aeritalia em 1969, o nome da FIAT desapareceu da fuselagem dos aviões. Regressou ao mundo da aviação em 1989, quando esta empresa foi rebatizada como FIAT Avio. Durante a década de 90, trabalhou nos motores de aviões de combate como os Tornado e os Harrier.

O ferroviário é outro dos setores em que a FIAT foi protagonista. A divisão FIAT Ferroviaria foi criada em 1917 e descartou a produção das locomotivas a vapor, onipresentes naquela época, para centrar-se em tecnologias de ponta naqueles tempos, como os vagões a diesel, os famosos FIAT Littorina, e os trens elétricos, com marcos como a locomotiva elétrica E.626, que há 100 anos desenvolvia uma potência de 300 cv. Em 1926, desenvolveu um bogie inovador, mais leve, para trens suburbanos.

Este espírito inovador foi coroado pelo sucesso. Em 1937, nada menos que 250 trens FIAT circulavam pela rede ferroviária italiana batendo marcas, como o vagão FIAT ALn40 que, com sua velocidade máxima de 130 Km/h, cobria a rota Turin-Milão em 1h24m. Seu irmão maior, o ATR100, alcançava os 160 Km/h com 600 cv de potência. No ano seguinte foi lançada a locomotiva FIAT ALn72.

Nos anos 60, a FIAT iniciou o desenvolvimento do Pendolino, o trem pendular, uma tecnologia que, graças ao uso de massas oscilantes, permitia fazer curvas em grande velocidade mesmo em vias férreas convencionais, assegurando a todo momento um alto nível de conforto e segurança. O primeiro modelo a utilizar esta técnica foi o ETR 401 em 1976. Em 1988 entrou em serviço o ETR 450, que cobre o trajeto Roma-Milão a 250 Km/h.

Em sua história centenária, a FIAT também produziu tanques e carros de combate, além de peças de artilharia. Este trabalho teve seus frutos na vida civil com o desenvolvimento de implementos agrícolas como os tratores FIAT. O FIAT 720 foi o pioneiro em 1919. Equipado com um motor a gasolina refrigerado por água, os agricultores da época calculavam que ele podia realizar o mesmo trabalho que 18 pares de bois e ficaram assombrados por sua capacidade para cavar sulcos de 40 cm de profundidade, algo impossível para um arado de tração animal.

Depois desta primeira experiência, a Fiatagri continuou apostando na inovação. Por exemplo, o primeiro trator com cabine montada na plataforma do veículo leva sua assinatura. Embora há décadas que Fiat tenha transferido esta atividade para a New Holland, seus tratores seguem contando com um grande prestígio no campo por sua robustez e confiabilidade. Atualmente, estão entre as peças mais cobiçadas no mercado de usados.