Именно этому способствовали проводимые публичные фигурные полёты, начавшиеся в России в июне 1913 года. Так, в ходе 111-й Всероссийской авиационной недели в Санкт-Петербурге русские лётчики «Габер-Влынский и Колчин 11* совершили фигурные полёты. Демонстрировали перед публикой восьмерки, крутые виражи, ныряли в воздух, как на волнах, и привели публику в большое восхищение» 12* .
Осенью того же года на закрытии конкурса военных аэропланов свое мастерство показал французский летчик Одерман на аэроплане типа «Мора н- Сол нье». Он «совершил два полёта на большой высоте, закончив их блестящими крутыми спусками по спирали». С целью превзойти французского летчика A.M. Габер-Влынский на казенном «Фармон-XVI» «произвел … поразительный по смелости и красоте спуск спиралью с остановленным мотором, ставя аппарат чуть не вертикально…» 13* .
В 1912 г. вновь вернулись к вопросу «мёртвой петли». Побудителем стал полёт в мае того же года французского лейтенанта Мореля. Спускаясь с остановленным мотором, из-за сильного порыва ветра его аппарат сделал очень крутой крен, и летчик буквально был выброшен со своего сидения. В последний момент ему чудом удалось уцепиться за фюзеляж самолета руками и ногами. Тем временем неуправляемый аппарат перешел в пике, а затем, перевернувшись вверх колесами, стал скользить по воздуху. Вися вниз головой, лётчик подобрался перед землей к своему сиденью и уцелел, так как удар пришелся лишь на одно крыло.
Годом ранее, оказавшись в подобной ситуации, погибли два французских военных летчика Биассон и Тартон.
Нечто подобное произошло и в 1913 г. с аэропланом капитана французской армии Обри. При планировании самолет был брошен ветром носом вниз. При пикировании с высоты 700 м пилот безуспешно старался придать самолету нормальное положение. Скоро аппарат перевернулся колесами вверх. Лётчик, боясь выпасть из кабины, бросил управление и ухватился за свое сидение. Но через несколько секунд полета на спине аэроплан сам перешел в пике, и тогда пилот вновь взялся за управление. Летчик сумел выправить самолёт, когда до земли оставалось менее 100 м. После нормальной посадки в аэроплане нашли лишь несколько порванных растяжек, в остальном машина не имела повреждений. При падении самолёт капитана Обри исполнил замысловатую фигуру типа «S», вошедшую позднее в программу пилотирования.
Это событие убедило часть авиаторов и изобретателей, и в первую очередь авиаконструктора Луи Блерио, в том, «что полет вниз головой возможен при современном состоянии авиации, когда аппараты хорошо уравновешены и когда у них точка сопротивления (аэродинамический центр давления) и точка приложения движущейся силы почти совпадают» 14* .
На обсуждение был вынесен незаслуженно забытый проект «особого аэроплана», способного летать вверх колёсами, предложенного еще в 1910г. Л. Блерио обучавшимся в его школе российским лётчиком A.M. Габер-Влынским, имевшим большой опыт в области велосипедного спорта.
В этот период проблема устойчивости самолёта занимала многих специалистов и было очень актуальной, так как на заре развития авиации множество аварий происходило по причине неустойчивости первых моделей летательных аппаратов. Теоретические рекомендации не позволяли полностью устранить этот недостаток, поэтому большие надежды возлагались на разработку «особого типа аэроплана» или изобретение специального устройства для автоматического поддержания равновесия в полете. В этой связи начальник Главного инженерного комитета при Военном министерстве Н.Ф. Александров выразил надежду, что с появлением «автоматов устойчивости»: «…откроется новая эра в существовании аэроплана, и пользование этим аппаратом из трудного, опасного и достижимого лишь для избранных лиц искусства обратится в обыденный труд, не тяжелее работы шофера автомобиля».
А.Пегу
Схема полета вниз головой
В России проблемой «абсолютно устойчивого самолёта» занимался изобретатель Г.А. Ботезат 15* . В сентябре 1911 г. он подал патентную заявку на изобретенный им «автоматически устойчивый самолёт». Основная идея этого проекта заключалась в нежестком (шарнирном) соединении крыла с фюзеляжем, что, по мнению Ботезата, при надлежащем выборе положения крыльевых поверхностей относительно оси вращения должно было гарантировать самоуравновешивание самолёта в полете. В 1916 г. его взгляды воплотились в разработке биплана типа «Формана XVI» с гироскопическим стабилизатором устойчивости. Но во время испытаний летом 1917 г. экспериментальный самолёт Ботезата при подъеме в воздух потерпел аварию и больше не летал 16* .
Между тем во Франции в 1913 г. авиаконструктор Л. Блерио построил для подающего большие надежды французского авиатора А. Пегу 17* специальный пилотажный самолёт. Первоначально возможности указанной машины были опробованы в непилотируемом режиме работы.
19 августа (1 сентября) 1913 г. А. Пегу занял место в кабине, пристегнув лямки парашюта (системы Бонне), купол которого был уложен в специальный контейнер, размещенный на фюзеляже за кабиной, и пошел на взлет. Набрав чуть более 100 м высоты, пилот сделал большой круг над аэродромом, направив самолёт против ветра, а затем, отстегнув привязные ремни, потянул за вытяжной тросик. Наполнившийся купол выдернул летчика из кабины, и через несколько секунд он был уже на земле, точнее, над ней, повиснув на дереве, но в целом все прошло отлично.
Покинутый испытателем самолет повел себя весьма странно: опустив нос, он перевернулся вверх колесами, пролетел в таком положении некоторое время, затем опять перешел в пикирование, вернулся к нормальному полету и только после этого разбился неподалеку от летного поля.
Уверившись в возможности перевернутого полёта, Пегу решил повторить его, для тренировки провисев 26 августа (8 сентября) некоторое время «вверх тормашками». Многие газеты назвали этот трюк «looping the loop» 18* или «чёртовой петлей» 19* . Уже 1(14) сентября он первым в мире совершил управляемый полёт колесами вверх. После этого А. Пегу начал регулярно проводить показательные выступления с демонстрацией воздушной акробатики. По мнению французского летчика: «При полёте вниз головой передо мной открывался чудесный вид но землю… Такой полёт можно смело рекомендовать каждому».
В России за опытами отважного французского авиатора внимательно наблюдал военный летчик поручик П.Н. Нестеров, пришедший к выводу, что А. Пегу в ближайшее время пойдет на штурм неприступной до того времени фигуры «мёртвая петля». Для упреждения «неугомонного француза» Петр Николаевич принимает решение идти на риск. В качестве экспериментального аппарата был выбран французский аэроплан типа «Ньюпор IV» (мощность мотора «Гном» в 70 л.с.), собранный на заводе «Дукс».
27 августа (9 сентября) 1913 г. в 18 часов 10 минут поручик П.Н. Нестеров, поднявшись на «Ньюпоре IV» на высоту 1000 м, остановив мотор, начал планировать почти вертикально вниз. На высоте 600-800 м от поверхности земли лётчик включил мотор, выровнял рулём высоты аэроплан, поставил его носом кверху, повернул на спину и, опять перейдя в вертикальное положение носом вниз и замкнув таким образом кривую в вертикальной плоскости, выключил мотор и нормальным планирующим спуском приземлился на стартовой площадке того же Сырецкого военного аэродрома. Весь поворот в вертикальной плоскости был проведен без перегибов, плавной кривой в течение 6-8 секунд 20* .
Интересным представляется собственный взгляд российского лётчика на выполнение им головокружительного полета, опубликованный позднее в газете «Русский инвалид» 21* .
"Мысль о полётах вниз головой у меня возникло уже давно. Меня всегда смущало и ставило в тупик, почему птица не боится никаких положений в воздухе, свободно наклоняется, кувыркается, опрокидывается, а аэроплан, эта искусственная птица, старается, наоборот, все время сохранить одно и то же положение.
В то же время я видел, что авиаторы совершенно не стараются воспользоваться центробежной силой. У меня не было серьёзной теоретической подготовки для выполнения траектории (пути) мёртвой петли. Но я этим не смутился и решил с теми познаниями механики и высшей математики, которые я приобрел в Михайловском артиллерийском училище, рассчитать тот наименьший радиус мёртвой петли, при котором отталкивающая вверх центробежная сила сумеет уравновесить силу тяжести самого аппарата и находящегося в нем летчика.
Расчет этот осложнялся благодаря целому ряду сложных теоретических выкладок. Для упрощения этого расчета я сделал целый ряд упрощений, и при том в невыгодную для меня сторону. После продолжительных расчетов я нашел, что мертвую петлю вполне безопасно можно описать по кругу радиусом в 25-30 метров.
Первый опыт меня вывел из уравновешенного состояния. Все время я жил и мыслил только одной своей мертвой петлей. Но я еще не решился описать ее в воздухе. В этот время я узнал, что Пегу сделал в воздухе "S".
П.Н. Нестеров
Рисунок полета Нестерова
Нестеров у своего самолета
Со дня но день можно было ожидать, что он опишет и мёртвую петлю. Я понял, что если мне сейчас не удастся осуществить этой петли, все мои роботы, мои труды окажутся потерянными даром. Я решил во что бы то ни стало осуществить свое желание. Не скрою, что перед этим полетом я до того волновался, что доже осенил себя крестным знамением.