Для привода воздушного винта Можайский предложил двигатель внутреннего сгорания. Снабженный фюзеляжем в виде лодки, аэроплан должен был, по мысли изобретателя, иметь возможность садиться и на сушу, и на воду.
Первый русский аэроплан, проект которого относится к 1878 году, обладал теми элементами, которые были разработаны другими русскими и зарубежными строителями самолетов только через 30 лет.
23 марта 1878 года Можайский подал военному министру докладную записку, в которой просил дать ему возможность построить «большой аппарат», способный поднять человека. К записке была приложена смета расходов на его постройку. Вслед за этим А. Ф. Можайский представил описание аппарата с его чертежом и пояснительной запиской с расчетами. Это предложение рассматривалось уже другой комиссией генерала Паукера и 15 июня 1878 года было отклонено. Дело в том, что члены комиссии в то время не понимали идеи самолета с неподвижным крылом как основного и преспективного вида летательной машины тяжелее воздуха.
А. Ф. Можайский продолжал хлопоты и в 1880 году добился заграничной командировки и ассигнования 2500 руб. для преобретения двигателей. Ему удалось заказать в Англии два паровых двигателя в 20 и 10 л. с. с водотрубным котлом и холодильником к ним. Заказ был выполнен. 21 мая 1881 года А. Ф. Можайский привез их в Петербург.
В 1881 году А. Ф. Можайский получил привилегию на свое изобретение. Опубликованный в русском «Своде привилегий» первый проект аэроплана стал известен и русским, и зарубежным предпринимателям. Однако никто из них не заинтересовался новым делом. Можайский продолжал хлопоты о помощи правительственных организаций. Он обращался в Военное министерство, искал поддержки в Министерстве финансов и даже пытался действовать через министерство двора. Летом 1882 года Военное ведомство отвело А. Ф. Можайскому участок на военном поле в Красном селе. Этот участок он обнес высоким забором и здесь под открытым небом строил свой самолет. Получив в дальнейшем материальную поддержку от Военного министерства А. Ф. Можайский в 1884—1885 годах завершил постройку аппарата.
Первый полет аэроплана на военном поле в Красном селе дал результаты неважные: аппарат отделился от земли, но,
Самолет А. Ф. Можайского
будучи неустойчивым, накренился на бок и поломал крыло. Дальнейших опытов не было за неимением средств.
Современные авиаконструкторы высказывают мнение, что отрыву самолета от земли способствовали некоторые обстоятельства. К их числу могут относится успешное выполнение разбега самолета по наклонным взлетным рельсам (без чего взлет был невозможен из-за малой энерговооруженности), положительное влияние близости земли («воздушная подушка»), форсирование на взлете паровой машины, установленной на самолете, встречный порыв ветра при разбеге, который был равносилен кратковременному увеличению скорости движения самолета. Что же касается причины неудачного окончания взлета, то она заключалась в потере скорости самолетом после отделения от земли. В этом положении при отсутствии запаса мощности аппарат свалился на крыло и поломал его.
Александр Федорович Можайский — творец первого русского самолета опередил таких известных строителей аэропланов за рубежом как: Адера, Максима, Филиппса и др. Первый аэроплан Адера «Эол» был создан только в 1890 году, аэроплан Максима — в 1894-м и т. д. К тому же русский изобретатель не располагал и сотой долей тех средств, которые были в распоряжении того же Адера, истратившего на свои опыты около полумиллиона франков из своих личных средств и около 700 тыс. франков правительственных субсидий. Широко известный как изобретатель пулемета и пушечный король Хайрэм Максим израсходовал на свой самолет, сооруженный в 1894 году, 300 тыс. рублей золотом. О таких средствах Можайский не мог и мечтать.
Кроме Можайского в России в те годы были и другие создатели аэропланов. Одним из них был крестьянин Петр Федорович Куропаткин. Он пришел пешком в Петербург в надежде, что здесь встретит поддержку изобретенная им летательная машина. Куропаткина отправили в 1890 году обратно, запретив ему «дальнейшие ходатайства о постройке своего аппарата».
В 1899 году кустарь Московской губернии Никита Миронович Митрейкин представил модель «воздухоплавательного велосипеда». Воздушные велосипеды изобретали также В. Герман (1890), И. Быков (1897). Оценивая деятельность всех этих новаторов, не встретивших решительно никакой поддержки, следует учесть, что они делали лишь первые шаги на пути создания летательного аппарата тяжелее воздуха. Ведь в те годы и отец русской авиации Н. Е. Жуковский начал свои опыты с испытаний крыльев при помощи велосипеда.
Итак, еще задолго до того, как был создан механический аппарат, пригодный для полета человека, русские новаторы провели много работ.
Действуя в трех основных направлениях, они стремились создать аэроплан, орнитоптер и геликоптер.
В те же годы, что и Можайский, работал Сергей Макунин, стремившийся с 1877 года создать аэроплан.
В 1887-м киевский инженер Ф. Р. Гешвенд выступил с проектами, изложенными в его брошюрах «Общие основания устройства воздухоплавательного парохода (паролета)» и «Дополнение об упрощении в устройстве воздухоплавательного парохода». По мысли изобретателя, паролет должен был приводиться в движение по принципу ракеты — реактивным действием пара, выходящего из сопел. По существу аппарат Ф. Р. Гешвенда — реактивный самолет. Как видно из проекта, аппарат должен был иметь крыло малого удлинения, корпус, заостренный спереди и тупой сзади, котел в его передней части (для центровки), четырехместную кабину, рули и колесное шасси. Площадь крыла 18 м2, тяга
Проект паролета Ф. Р. Гешвенда
создавалась в результате реакции струи пара, выходящего с большой скоростью из отверстия трубы и проходящего через ряд конических сопел постепенно возрастающего диаметра для «подхватывания» окружающего воздуха. Ф. Р. Гешвенд считал, что мощность его двигателя достигнет 199 л. с. Проект не был осуществлен, но интересно, что через три десятилетия такая же схема двигателя была выдвинута как новая француским инженером Мело.
Реактивный принцип также был положен в основу движения в проекте «ковра-самолета», предложенном в 1891 году В. А. Татариновым. Для получения реактивного движения он хотел использовать сжатый воздух, нагнетаемый электромотором в особый мешок с реактивной щелью.
Весьма интересные опыты производил в 90-х годах XIX века В. В. Котов, создававший изящные модели планеров. Он предложил делать гибкими концы задних плоскостей, У которых укреплял добавочные подвижные плоскости, заново «изобретенные», позднее — элероны, которые были предложены еще А. Ф. Можайским. Авторство Котова на его изобретения закреплено опубликованием статьи «Устройство самолетов-аэропланов» (1896).
Основную работу — книжку «Самолеты-аэропланы, парящие в воздухе» — В. В. Котову, однако, не пришлось напечатать. Это досадно вдвойне: предисловие к этой книжке написал Д. И. Менделеев. Подписав свое предисловие 27 апреля 1895 года, он сказал: «Я вижу в том, что сделано г. Котовым, ручательство в возможности твердых дальнейших опытов и попыток, направленных к желаемой цели, особенно в виду устойчивости его приборов в воздухе».
Интересны работы Е. С. Федорова — военного инженера, одного из известных русских деятелей в области воздухоплавания и авиации. В его трудах рассматривались вопросы полета птиц, исследовалась работа, производимая птицей в полете, и, в частности, опыты с плоскостью, установленной на весах, смонтированных на тендере паровоза. В 1888 году Е. С. Федоров составил «Примерный проект воздухоплавательной машины» — летательного аппарата по схеме микст. Основу аппарата составлял кольцеобразный баллон, подобный спасательному кругу, наполненный водородом. Внутри кольца — большой воздушный винт для подъема и спуска, по краям баллоны— небольшие крылья и руль для управления, внизу помещались трехместная гондола с двигателем и посадочные приспособления. Аппарат не строился. В 1895 году Е. С. Федоров выдвинул проект самолета-пятиплана, модель которого удачно летала на привязи, подобно воздушному змею.
В 1896 году в Петербурге он приступил к постройке такого самолета на свои средства. Схема самолета — пятиплан-тандем одноместный. Крылья (Е. С. Федоров их называл «перьями») — сильно вогнутого профиля с вертикальной фермой-лонжероном под передней кромкой, с обтяжкой только поверху — были установлены на равных расстояниях на наклонном деревянном брусе, поставленном под углом 30° к направлению полета, хорда их 0,8 м, размах около 6,5 м, общая площадь 26м2. Поперечная управляемость и
Схема самолета Е. С. Федорова — пятиплан -тандем одноместный
повороты должны были достигаться перекашиванием концов крыльев. Под главным брусом была «каретка» — незакрытая кабина с сиденьем. Самолет был оснащен двигателем «Бюше» в 10 л. с. Самолет строился с 1897 по 1903 год и был закончен, но не испытывался. Это был первый самолет, построенный в России после самолета А. Ф. Можайского.
Менделеев обратил внимание на то значение, которое имело бы использование опытов Котова для создания практически применимых аэропланов. Замечательные слова великого ученого, однако, тогда остались неопубликованными.
Большое значение для практики, несомненно, имела бы поддержка начинаний русских новаторов конца XIX века — Тайского, Германа и других, занимавшихся планерами.
В те годы не встретило отклика даже замечательное начинание К. Э. Циолковского, за восемь лет до первого полета братьев Райт опубликовавшего в 1895 году работу «Аэроплан, или птицеподобная (авиационная) летательная машина». В этой работе он предложил оригинальный моноплан с хорошо обтекаемой формой, дал оригинальную теорию его полета и расчет самолета, предложил удачное решение вопроса о двигателе.
Особую группу исканий многих новаторов составляют безуспешные попытки создать аппараты, совершающие полет при помощи взмахов крыльев — орнитоптеры.