Проверив выводы о возможности полета на аппарате тяжелее воздуха, Можайский разработал проект такого аппарата и представил его военному министру. Специально созданная комиссия, членом которой являлся Д. И. Менделеев, одобрила проект.
В 1882 году Можайский с помощью ученого Спицына, механика Голубева, столярных мастеров Яковлева и Арсеньева построил в натуральную величину самолет - свободнонесущий моноплан. К бортам его крепились прямоугольные крылья, несколько выгнутые вверх. Деревянные переплеты крыльев обтягивал желтый шелк, пропитанный лаком. Три винта приводились в движение двумя двигателями, расположенными в лодке (фюзеляже). Летательный аппарат имел все основные части современного самолета: крыло, фюзеляж, силовую установку, шасси, органы управления и устойчивости (хвостовое оперение). Летом 1882 года на военном поле в Красном Селе состоялись испытания. Самолет, ведомый механиком Голубевым, взлетел. Это был первый - пусть и короткий - полет человека на аппарате тяжелее воздуха.
Ученый мир обязан русским и начальными исследованиями в области реактивной авиационной техники. Еще в 1881 году студент Петербургского института инженеров путей сообщения народоволец Николай Иванович Кибальчич, заключенный в Петропавловскую крепость за участие в убийстве Александра II, разработал там проект летательного аппарата, который мог перемещаться в пространстве с помощью ракет. Приговоренный к смертной казни Кибальчич завещал свой проект русскому народу. Однако лишь после Великой Октябрьской социалистической революции этот проект был найден и обнародован.
Уникальный вклад в развитие воздухоплавания и космонавтики внес выдающийся деятель мировой науки Константин Эдуардович Циолковский.
Еще в 1895 году появилось его сочинение "Аэроплан или птицеподобная (авиационная) летательная машина", где даются чертежи и расчеты моноплана, удивительно похожего на современный самолет с тянущим винтом и свободнонесущими крыльями.
В 1903 году в журнале "Научное обозрение" появляется работа К. Э. Циолковского "Исследование мировых пространств реактивными приборами". Здесь впервые научно обоснована теория полета ракеты, вычислен коэффициент полезного действия реактивного двигателя, определен расход горючего, необходимого аппарату, чтобы пробиться за пределы земной атмосферы. Ученый предложил схемы устройства жидкостного реактивного двигателя и рулей для управления ракетой на больших высотах.
Константин Эдуардович настойчиво совершенствовал методику своих аэродинамических опытов. Вскоре он убедился, что для подобных исследований необходимо иметь регулярное течение воздушных струй - искусственный ветер. Так родился прототип современной аэродинамической трубы, или, как называл ее Циолковский, "воздуходувка". Воздушный поток в ней создавался вентилятором. При помощи аэродинамической трубы Циолковский произвел много опытов и решил ряд теоретических проблем. Свои выводы он изложил в 1898 году в обширном исследовании "Давление воздуха на поверхности, введенные в искусственный воздушный поток".
Теоретические положения, сформулированные К. Э. Циолковским, явились значительным шагом вперед в развитии авиационной науки и техники.
Славой отечественной науки, вдохновителем первых русских летчиков стал Николай Егорович Жуковский, по праву называемый отцом русской авиации. Еще в семидесятых годах XIX века он предсказал победу человека над воздушной стихией. В 1890 году Николай Егорович приступает к опытам по аэродинамике. В журнале Русского физико-химического общества публикуется его работа "К теории летания". За ней следует новый труд "О парении птиц"; в нем ученый предсказал возможность выполнения летательным аппаратом мертвой петли, которую в 1913 году сделал на своем аэроплане выдающийся летчик Петр Нестеров.
В 1898 году на съезде естествоиспытателей и врачей в Киеве профессор Н. Е. Жуковский произнес взволнованную речь: "Глядя на летающие вокруг нас живые существа: на стрижей и ласточек, которые со своим ничтожным запасом энергии носятся в продолжение нескольких часов в воздухе с быстротой, достигающей 50 метров в секунду, и могут преодолеть целые моря, на орлов и ястребов, которые описывают в синем небе красивые круги с неподвижно распростертыми крыльями, на неуклюжую летучую мышь, которая, не стесняясь ветром, бесшумно переносится во всех возможных направлениях, - мы невольно задаемся вопросом: неужели для нас нет возможности подражать этим существам? Правда, человек не имеет крыльев, и по отношению веса своего тела к весу мускулов он в 72 раза слабее птицы, правда, он почти в 800 раз тяжелее воздуха, тогда как птица тяжелее воздуха только в 200 раз. Но я думаю, что он полетит, опираясь не на силу своих мускулов, а на силу своего разума..."
В Московском университете Жуковский построил аэродинамическую трубу и, пользуясь ею, провел множество опытов по изучению поддерживающей силы крыльев, динамики геликоптерных и гребных винтов, распределения давлений потока вблизи и вдали от винта. Так родилась его новая замечательная работа "О присоединенных вихрях". Этот капитальный труд явился фундаментом строго обоснованной теории поддерживающей силы крыла самолета и позволил создать методы точного технического расчета летательного аппарата как машины.
В 1912 году увидела свет еще одна работа Н. Е. Жуковского - "Вихревая теория гребного винта". Ученому удалось определить рациональную форму воздушного винта. Винты эти, названные именем их создателя - НЕЖ, - с успехом стали применяться на самолетах.
* * *
Развитие науки и техники, достижения промышленности, военные интересы держав и нужда в воздушных сообщениях позволили сделать первые шаги в небо. Оттесняя уже привычные воздушные шары, с земли все увереннее стали взлетать самолеты.
В конце 1903 года поднялся летательный аппарат американцев братьев Райт, который пролетел за 12 секунд 36 метров. Первый полет в Европе совершил в 1906 году на авиетке своей конструкции бразилец Сантос-Дюмон, преодолев по прямой 220 метров. Через два года француз Фарман на "Вуазене" сумел выполнить воздушный рейс из одного города в другой, за 17 минут пролетев 27 километров. А летом 1909 года весь мир узнал о сенсационном событии: француз Луи Блерио на своем моноплане перемахнул через пролив Ла-Манш, совершив перелет из Франции в Англию за 37 минут!
Русскому человеку сметки, дерзости не занимать, и передовая отечественная наука к тому времени уже шагнула далеко вперед в разработке аэродинамики, основ конструирования летательных аппаратов и воздушных винтов. Но... неповоротливый государственный механизм царского самодержавия не приемлет ничего нового. Успехи отечественной авиации один из черносотенцев, депутат Государственной думы, встретил заявлением: в России "надо запретить всякие полеты частным лицам до тех пор, пока не будет создана надежная... воздушная полиция". Царское правительство ввело специальные правила, обязывающие чинов полиции присутствовать при каждом полете. И все же вопреки всем грозным запретам в России появляется плеяда славных летчиков, которыми и поныне гордится наш народ.
