История полёта. От крыльев Икара до космических ракет

Семен Флаер, 2020

Без преувеличения тысячелетиями небо манило человека. В легендах и сказаниях всех народов жили летающие герои. Небо бороздили Баба-яга в ступе и Змей Горыныч, взмывал ввысь крылатый Пегас, а первая транспортная авиация – ковер-самолёт – перевозила пассажиров. Человеку всегда хотелось летать. Полёт – это скорость, это свобода, это восторг! Прошло время, и наконец-то мечта осуществилась. После многих неудачных и трагических попыток и экспериментов человек освоил воздушную стихию, хотя путь этот был сложным и тернистым. В нашей книге мы расскажем историю полёта от первого полёта воздушного шара до современных сверхзвуковых самолётов и космических аппаратов.

Первые полёты

Мой первый полёт длился двенадцать минут. Это время ничтожно мало, когда оно протекает в скучной, серой, мертвящей обстановке жизни на земле, но когда летишь, это — семьсот двадцать секунд, и каждую секунду загорается новый костёр переживаний, глубоких, упоительных и невыразимо полных…

С. И. Уточкин

Люди мечтали летать с древнейших времён. Почти у каждого народа есть мифы и предания, связанные с полётами. Герои могли летать на ковре-самолёте, в ступе с метлой или на крыльях из воска, но факт состоял в том, что они поднимались над землей и переносились в то место, куда им было нужно.

С незапамятных времён человек стремился увидеть землю оттуда, откуда на нее смотрели птицы. Летать, точнее пытаться взлететь, он начал, подражая им. Для этого нужны крылья, а у крыльев должно быть оперение. Так думал древний мечтатель, провожая взглядом птичью стаю.

Из перьев, склеенных воском, сделал себе крылья мифический античный мастер по имени Дедал. Такие же он изготовил для своего сына Икара, и тот взмыл в небо так высоко, что неосторожно приблизился к светилу, и солнечный жар растопил воск на его крыльях. В людском сознании полёт стал неизбежно связываться с падением.

В V–IV веках до н. э. в итальянском городе Таранто жил человек по имени Архит. Был он искушен в науках и искусствах, писал труды по механике, арифметике, астрономии и музыке, дружил с самим Платоном. Семь раз выбирали его стратегом, то есть городским главой и военачальником.

Как-то, наблюдая за птицей в небе, учёный решил изготовить точно такую же из дерева и заставить её летать, чтобы разгадать секрет механизма, помещённого в птичьей груди и управляющего полётом. Насколько преуспел Архит, сказать сложно. По словам очевидцев, его творение сумело захлопать крыльями, взлететь и преодолеть по воздуху на глазах изумлённой толпы около 200 м.

Архит Тарентский остался в веках как древнегреческий философ, математик, астроном, государственный деятель и стратег. Его птица, возможно, была первым летательным аппаратом. Эту машину он назвал Голубем.

Если не принимать во внимание колоритную подробность о хлопающих крыльях, можно назвать изобретение Архита первой в мире успешной моделью планёра (безмоторного летательного аппарата тяжелее воздуха).

Сегодня об этом событии напоминает лаконичная надпись, оставленная древнеримским писателем Авлом Геллием: «Архит Тарентский, искушенный, помимо прочего, в механике, сделал летающего деревянного голубя».

В 1898 году на раскопках египетской могилы Саккара нашли фигурку «саккарской птицы» (всего было обнаружено 14 таких фигурок). Возраст находки был определён как III–II вв. до н. э. И до сих пор идут споры, что это: условное изображение птицы без клюва или модель планёра, или лёгкого самолёта древнеегипетских времён.

Мечта о полёте встречается в мифах разных народов мира (например, Дедал и Икар в греческой мифологии, или Пушпака Вимана в «Рамаяне»). Первые попытки полёта также часто связаны с идеей подражать птицам. Попытки строить крылья и спрыгивать из высоких башен продолжались даже в XVII веке, и испытатели получали травмы или разбивались.

Если в Европе полёт ассоциировался с крыльями и перьями, то для мечтательных китайцев образцом служил дракон. Именно Китай является родиной воздушного змея — летательного аппарата из тонкой материи или бумаги, натянутой на жёсткий деревянный каркас.

Воздушным змеем называют привязной летательный аппарат тяжелее воздуха, который поддерживается в воздухе давлением ветра на поверхность, поставленную под некоторым углом к направлению движения ветра и удерживаемую леером с земли. В полёте воздушный змей оказывается привязанным к фиксированной на земле точке таким образом, чтобы ветер дул на его неподвижное крыло.

Еще в III–IV веках до н. э. китайцы изобрели воздушного змея. Изначально это приспособление использовалось для развлечения народа на всяких праздниках.

Однако вскоре воздушным змеям нашли и другое применение. Например, рыбаки стали использовать воздушных змеев для ловли рыбы, привязывая к ним приманку, воздушные змеи применялись для обмена сигналами на больших расстояниях, с их помощью даже доставляли сообщения и разбрасывали листовки. Конечно же, китайцев посетила мысль, что большой воздушный змей может поднять в воздух и человека. Полёт на воздушном змее был довольно рискованным, однако история сохранила свидетельства удачных полётов.

Удивительно, что прошли тысячи лет, прежде чем полёты на дельтапланах, т. e. фактически таких же простых летательных аппаратах без двигателя, как и китайский воздушный змей, стали популярными и получили распространение. Одним из энтузиастов таких полётов стал Отто Лилиенталь, совершивший в конце XIX века более 2000 успешных полётов на планерах собственной конструкции. Он использовал те же материалы, что и китайцы, — деревянные прутья и шёлк.

К сожалению, один из полётов закончился несчастным случаем — порыв ветра опрокинул планер и Лилиенталь упал, сломав позвоночник. «Жертвы неизбежны» — сказал он по этому поводу. A современная история дельтапланеризма началась лишь в 70-e годы ХХ века. Датой рождения современного дельтаплана считается 1971 год.

В 559 году году жестокий император Ци Вэньсюаньди приказал запускать на больших воздушных змеях своих политических оппонентов, осуждённых на казнь. Одному из них удалось пролететь несколько километров и благополучно приземлиться за чертой города.

Этот полёт человека на воздушном змее был задокументирован в империи Северная Вэй. После смерти императора Юань Ланга (513–532) его генерал Гао Хуань стал императором. После смерти Гао Хуаня его сын Гао Ян запустил Юань Хуантоу, сына бывшего императора, на воздушном змее с башни. Юань Хуантоу пролетел над городскими стенами и приземлился живым, однако вскоре был казнён. Возможно, способность воздушных змеев поднять человека, как отметил несколько столетий спустя Марко Поло, была известна уже в это время.

До появления самолётов и вертолётов самым простым способом совершить полёт было использование летательных аппаратов легче воздуха — воздушных шаров и дирижаблей. Что интересно, история здесь снова ведёт нас в Китай. Вероятно, ещё в III в. до н. э. в Китае были изобретены воздушные фонарики. Этот фонарик — простая конструкция из рисовой бумаги с небольшой горелкой внутри.

Китайцы использовали воздушные фонарики в церемониях и как средство сигнализации. Прошли тысячи лет, прежде чем на воздушных шарах начали летать люди.

Летающий фонарик (прототип аэростатов с оболочкой, наполненной горячим воздухом) был известен в Китае с древнейших времён. Его изобретение приписывается генералу Чжугэ Ляну (180–234 гг. н. э., почётный титул Кунмин), который, как сообщают источники, использовал их, чтобы вселять страх во вражеские войска: «Масляная лампа была установлена под большим бумажным мешком, который поднимался с горячим воздухом от лампы.…Враги были охвачены страхом из-за света в воздухе, думая, что божественная сила помогала ему».

Однако устройство, представляющее собой лампу в бумажной ёмкости, зарегистрировано ранее, и, согласно Джозефу Нидхэму, воздушные шары с горячим воздухом в Китае были известны в III в. до н. э.

Привязанные воздушные шары, заполненные горячим воздухом, были усовершенствованы в первой половине XIX века и применялись в значительных масштабах в ряде войн середины столетия; наибольшую известность получило их применение во время Гражданской войны в США, когда воздушные шары использовались для наблюдения во время сражения у Петерсберга.

В период династии Юань (XIII в.), при таких правителях, как Хубилай, прямоугольные лампы стали постоянно использоваться на праздниках, на которых присутствовало много людей. В монгольский период это изобретение, возможно, распространилось по Великому Шёлковому пути в Среднюю Азию и на Ближний Восток. Почти идентичные парящие фонарики с прямоугольной лампой в тонкой бумаге были обычны на Тибете во время больших праздников и на индийском фестивале огней Дивали. Однако нет никаких свидетельств, что они использовались для полёта человека.

Родом из Китая и ещё одно изобретение, послужившее прототипом аэростата. Китайский полководец и государственный деятель Чжугэ Лян после безуспешных попыток захватить вражеский город решил реализовать необычную задумку.

Военачальник приказал изготовить большое количество плотных бумажных мешков и поместить внутрь каждого горящую масляную лампу. Воздух в мешках начал нагреваться, и вскоре они воспарили над городом. Осаждённые, увидев облако летящих на них мерцающих огней, тотчас открыли генералу ворота, решив, что ему помогает некая божественная сила. Произошло это в начале III века.

За хитрость и находчивость современники прозвали Чжугэ Ляна «Невидимым драконом». Его изобретение вошло в историю как китайский фонарик.

В последующих конструкциях вместо мешка использовали лёгкий деревянный каркас, обтянутый куполом из рисовой бумаги. Масляную лампу заменила горелка из ткани, пропитанной воском. Во избежание воспламенения бумагу обрабатывали специальным негорючим составом. Такие фонарики широко использовались в китайской армии в качестве сигнальных огней.

В V веке н. э. Лю Бан изобрёл «деревянную птицу» которая, возможно, была большим бумажным змеем или ранним планёром.

Позднее первый управляемый полёт на дельтаплане совершил Аббас ибн Фирнас в Аль-Андалусе в IX веке н. э.

Абу-ль-Касим ‘Аббас ибн Фирнас ат-Такурини Ронда — андалусский эрудит, изобретатель, врач, инженер, поэт. Родился он в Андалусии в городе Ронда в 810 году в берберской семье. Его предки, вероятно, участвовали в завоевании Пиренейского полуострова. Жил в Кордове, был придворным поэтом и учёным, пользовался покровительством кордовских халифов Абдуррахмана II и Мухаммада I. Занимался разными науками, за что его прозвали «мудрец из Андалусии» (хаким аль-Андалус). Изучал математику и музыку, которая тогда считалась разделом математики. Сконструировал для музыкальных нужд метроном, изобрёл водяные часы, которые он назвал аль-Магата-Магата.

Аббас занимался технологией изготовления стекла из песка. В результате Испания стала самостоятельно производить стекло и перестала покупать стекло у египтян, которые держали в секрете технологию его изготовления. Позже он изобрёл лупу и сконструировал ставший известным планетарий. В планетарии была механизированная модель Солнечной системы, а также по небу плыли облака, гремел гром и сверкала молния.

Аббас ибн Фирнас умер в 887 году в Кордове.

В 852 году Ибн Фирнас сделал крылья из перьев и ткани, натянутой на деревянные распорки. С этим аппаратом он спрыгнул с минарета Великой мечети в Кордове. Устройство Аббаса ибн Фирнаса было похоже на зонтик и считается первым известным в истории парашютом. Он приземлился, отделавшись лишь незначительными травмами.

В течение последующих 12 лет Аббас конструировал новый аппарат, который позволил бы ему взлететь. В 875 году он разработал летательный аппарат, который был способен планировать в воздухе и включал первые зачатки управляемого полёта. Изобретатель прыгнул с небольшого холма Джабаль аль-Арус на аппарате, который представлял собой каркас с крыльями из шёлка. Потоки воздуха подхватили Ибн Фирнаса и понесли вперёд. Он продержался в воздухе около десяти минут и набрал значительную высоту. При приземлении устройство вместе с учёным рухнуло вниз, и Аббас получил при этом серьёзные ранения. Позже Ибн Фирнас говорил, что приземление можно улучшить, сделав у его летательного аппарата хвостовую часть. Таким образом, Аббас изобрёл первый дельтаплан.

В 1003 году попытку ибн Фирнаса повторил Ал-Аббас ибн Саид ал-Джаухари, и вновь приземление «наградило» испытателя синяками. Эти смелые эксперименты вдохновили монаха Эйлмера из британского города Малмсбери на «рискованный и исключительно смелый поступок».

Как описывает летописец Уильям Малмсберийский, Эйлмер взобрался на крышу высокой башни, привязал к рукам и ногам искусственные крылья и, сориентировавшись в направлении морского бриза, ринулся вниз. Ветер пронес его над землей на расстояние «больше фарлонга» (примерно на 201 м). Монах находился в воздухе около 15 с, однако после приземления бедняга не смог подняться: обе ноги были сломаны. Эйлмер навсегда остался хромым, но заслужил прозвище «Летающий монах».

Спустя пять столетий после ибн Фирнаса Леонардо да Винчи нарисовал чертёж дельтаплана, в котором внутренние части крыльев были зафиксированы, а некоторые поверхности управления смещены к концам (так же как при планировании у птиц).

Леонардо да Винчи (великий итальянский учёный, инженер, живописец, архитектор и скульптор) впервые попытался поставить тягу к полёту на научную основу. Он начал с наблюдений за полётом не птицы, а стрекозы. В результате появился чертёж машины, которая по принципу работы напоминала современный вертолёт.

Его проекты существуют в чертежах и считаются пригодными к полёту в принципе, однако непосредственно он никогда не летал на своих аппаратах. По его чертежам и из материалов, доступных в его время, в конце XX века был построен аппарат, который мог летать.

Предполагалось, что летательный аппарат будет подниматься вверх с помощью пятиметрового винта из прозрачной льняной материи. Винт, по замыслу Леонардо, должен был приходить в движение за счёт мускульной силы четырёх человек.

Современные учёные утверждают, что этой силы не хватило бы, чтобы поднять машину в воздух. Однако аппарат вполне мог взлететь, если бы в конструкции использовалась, например, мощная пружина.

Переключившись со стрекоз на птиц, учёный уделил самое пристальное внимание механике их полёта. Приблизительно в 1490 году у да Винчи родилась идея махолета, или орнитоптера, — летательного аппарата, подъёмная сила которого создается благодаря маховым движениям крыльев.

Леонардо начал с того, что рассчитал силу, необходимую для подъёма в воздух человека весом 90 кг. Используя мышцы рук и ног, оснащённых крыльями достаточного размера, человек смог бы взлететь. Оставалось решить, как помочь ему удержаться в воздухе: одной только мускульной силы было недостаточно. Изобретатель думал использовать что-то вроде натянутого лука, а затем и силу раскручиваемой спиральной пружины, но тогда проблемой становилась скорость её раскручивания.

Так и не найдя разумного решения, учёный оставил мысли о полётах на целых 15 лет, а вернулся к ним с новой идеей: мускульную силу человека должен дополнить ветер. В своих поисках и вычислениях Леонардо пришел к разработке планёра — летательного аппарата с плоским крылом, который закреплялся на спине летчика.

Однако его схематичный проект реализовывался с учётом современных знаний о аэродинамических принципах, а вот полётел ли бы построенный самим Леонардо аппарат, неизвестно. Модель, которую он строил для испытательного полёта в 1496 году, не летала, а некоторые другие проекты, такие как прообраз вертолёта с четырьмя людьми на борту, имеют серьёзные недостатки.

Ни одна из идей великого учёного при его жизни не была осуществлена. Однако не так давно в английском графстве Суррей нашелся некий энтузиаст, построивший планёр по чертежам Леонардо да Винчи и только из тех материалов, которые были доступны в те далекие времена. Оказалось, что машина способна подняться в воздух и продержаться 17 с на максимальной высоте 10 м.

Первым европейцем, успешно испытавшим восходящую к Леонардо модель парашюта в 1617 г., считается хорватский учёный Фауст Вранчич.

В XVII веке турецкий путешественник Эвлия Челеби сообщил, что в 1630–1632 гг. он видел турецкого учёного Хезарфена Ахмеда-челеби, который на аппарате с крыльями, перелетел Босфор. Он спрыгнул с Галатской башни (высота 55 м) в Стамбуле и предположительно пролетел расстояние около 3 км, приземлившись на другой (азиатской) стороне Босфора без каких-либо травм. Планирующий полёт на расстояние 3 км с высоты 55 м потребовал бы использования современного планёра и хорошие навыки и практику управления им, хотя известно, что Челеби начал заниматься своим аппаратом задолго до своего полёта.

В 1633 г. брат Хезарфена, Лагари Хасан Челеби, поднялся в воздух на ракете, которая была сделана из большой клетки с конической вершиной и специальных полостей, заполненных порохом. Это был первый известный пример полёта пилотируемой ракеты и аппарата с искусственным двигателем. Полёт был совершён во время празднований в честь рождения дочери султана Мурада IV. Эвлия сообщил, что Лагари совершил мягкую посадку при помощи крыльев, прикреплённых к его телу и сыгравших роль парашюта после того, как порох был использован. Полёт продолжался по оценкам около 20 секунд, максимальная высота достигала порядка 300 метров.

В 1670 году Франческо де Лана-Терци издал работу, которая предлагала технологию полёта на аппарате легче воздуха из сфер, в которых был создан вакуум, и который будет настолько легче, чем замещённый воздух, что поднимет воздушный корабль вверх. Однако он не учитывал того, что эти сферы будут раздавлены давлением воздуха.

Любители побороться с земным притяжением находились и на Руси. В рукописи святого Даниила Заточника, жившего в XIII веке, говорится о людях, которые «слетают с церкви или с высокого дома на шёлковых крыльях».

Первая официально подтверждённая попытка взлететь относится к 1695 году. Некий человек обратился к царю Петру I с просьбой дать денег на изготовление крыльев, на которых можно было бы «летать, как журавль». Получив из казны 18 рублей, изобретатель сделал крылья вначале из слюды, а потом из кожи, однако, как ни старался, сколько ими ни размахивал, так и не смог оторваться от земли.

Первой печатной публикацией об авиации были «Эскизы машины для полёта по воздуху» Эммануила Сведенборга, изданные в 1716 году. Эта летающая машина состояла из лёгкого каркаса с натянутой на него крепкой тканью и имела два больших весла или крыла, двигающихся на горизонтальных осях таким образом, что при движении вверх они не встречали сопротивления, а при движении вниз создавали подъёмную силу. Сведенборг знал, что эта машина не будет лететь, но рассматривал её как отправную точку и был уверен, что проблема будет решена. Он говорил:

«Кажется, что легче говорить о такой машине, чем создать её в действительности, поскольку она требует большей силы и меньше веса, чем есть в человеческом теле. Наука механика могла бы, возможно, предложить способ, а именно использовать сильную спиральную пружину. Если эти преимущества и требования были бы достигнуты, возможно, однажды найдётся тот, кто сможет понять, как лучше использовать наш эскиз и изыскать возможность сделать дополнения, которые позволят достигнуть того, что мы можем только предложить. Всё же в природе есть достаточно доказательств и примеров, когда такие полёты могут быть безопасными, тем не менее, когда настанет время первых испытаний, вам, вероятно, придётся заплатить за этот опыт, но вы не сможете обойтись силой рук или ног».

Сведенборг показал в своей работе, что наличие двигателя у летательного аппарата является важнейшим условием полёта.

Изобретателями первого устройства, чей полёт по воздуху был подтверждён официальными историческими документами, стали французы, братья Жозеф-Мишель и Жак-Этьенн Монгольфье. Сконструированный ими в 1783 году летательный аппарат представлял собой воздушный шар из холста диаметром 39 футов (около 12 м), оклеенного бумагой.

За 10 минут устройство с почти 200-килограммовым грузом поднялось в воздух, было отнесено ветром на 4200 футов (приблизительно 1280 м), где и опустилось на землю. Вскоре братья отважились поместить в свой летательный аппарат живых «пассажиров» — барана, петуха и утку.

Наконец 21 ноября 1783 года первый документально подтверждённый полёт совершили маркиз Франсуа Лорен д’Арланд и физик Жан-Франсуа Пилатр де Розье.

Они пролетели 8 км на воздушном шаре разработки братьев Монгольфье, наполненном горячим воздухом. Воздушный шар нагревался огнём от сжигаемой древесины и не был управляемым, то есть перемещался по воле ветра.

Очень скоро у братьев появился соперник — французский профессор Жак Александр Сезар Шарль.

27 августа 1783 года на глазах свыше 300 000 зрителей его аэростат поднялся в небо над Марсовым полем в Париже.

В основе устройства лежал принцип, отличный от применённого братьями Монгольфье: шар наполнялся не горячим дымом, а водородом, который изначально легче воздуха. Это позволило избавить летательные аппараты от необходимости поднимать запасы топлива, а пассажиров — от обязанности поддерживать огонь в горелке.

Летательный аппарат профессора Шарля уже имел клапан, позволявший выпускать газ из оболочки и тем самым регулировать высоту полёта. Балласт в виде мешков с песком облегчал подъём и опускание, а сетка защищала купол, выполненный из шёлковой материи.

На случай аварии шары стали оснащать первыми парашютами — кусками ткани диаметром почти 6 м. Для закрепления шара на одном месте начали использовать якорь. Оставалось изобрести средство управления аэростатом, то есть найти возможность перемещать его независимо от потоков ветра.

Жан-Пьер Франсуа Бланшар 7 января 1785 года перелетел на таком аэростате через пролив Ла-Манш.

В то время как приверженцы воздухоплавания совершенствовали привод и улучшали способы управления своими машинами, в мире по-прежнему находились люди, желавшие летать, как птицы, — с помощью крыльев и независимо от воли ветра. К таковым принадлежал британский аристократ Джордж Кейли. В 1799 году он разработал схему планёра, уже очень напоминавшего современный. Машина была снабжена хвостовым оперением, которое должно было обеспечить её управляемость, а пилот помещался ниже. В 1804 году планёр Кейли совершил первый полёт. В последующие 50 лет изобретательный лорд продолжил работать над теорией полётов, введя в новую науку — аэродинамику — такие термины, как «подъёмная сила» и «лобовое сопротивление».

В своих поисках Кейли вплотную приблизился к идее оснащения летательного аппарата двигателем. В 1849 году он поднял в воздух первую полноценную летающую машину с пороховым двигателем, по одним данным, беспилотную, по другим — с 10-летним пассажиром на борту.

В 1853 году лорд Кейли совершил повторный полёт, оснастив машину таким же двигателем и посадив на борт своего кучера. Пролетев по воздуху около 100 м, первый в мире пилотируемый самолёт упал на землю. К счастью, кучер остался жив.

В 1802 году Жан Батист Мари Шарль Мёнье предложил оснастить воздушный шар тремя винтами-пропеллерами, управлять которыми должны были 80 человек. Аппарат Мёнье имел эллипсоидную форму для облегчения маневрирования и две оболочки, внешнюю и внутреннюю.

Изменяя объем газа, можно было регулировать высоту полёта.

Запуск воздушных шаров-зондов стал популярным развлечением в Европе в конце XVIII века, таким образом, человек начал покорять высоту и атмосферу.

Работа над созданием управляемого воздушного шара (дирижабля) (который получил название воздушный корабль) продолжалась в течение 1800-х годов.

В 1848 году соотечественник Кейли Джон Стрингфеллоу испытал свою машину, оснащённую паровым двигателем. Эта модель была беспилотной и, сорвавшись с направляющей проволоки, сумела пролететь около 10 м.

В 1868 году французский пилот Жан-Мари Ле Бри впервые сумел подняться на своём летательном аппарате выше стартовой точки. Его машина называлась «Альбатрос» и приводилась в действие с помощью конной тяги. Пилот достиг 100-метровой высоты, преодолев при этом расстояние в 200 м.

В 1872 году опыт повторил инженер Станислав-Анри-Лоран Дюпюи де Лом, который пришел к необходимости придать аппарату сплюснутую форму и связать воедино все его части, то есть сам шар и корзину с пассажирами. К главному шару добавился другой, малый, служивший для управления высотой полёта. С убыванием воздуха из аэростата аппарат начинал снижаться, при наполнении — вновь подниматься.

В 1874 году соотечественник Жана-Мари Ле Бри Феликс дю Темпл построил большой летательный аппарат из алюминия — моноплан. Размах крыла достиг 13 м, а вес конструкции без пилота составил 80 кг. планёр мог стартовать с высокого трамплина и благополучно приземляться.

Таким образом, к 1880-м годам стало ясно, что создание летающей машины тяжелее воздуха, способной преодолевать значительные расстояния над землей, возможно. Оставалось найти для нее подходящий двигатель.

Первый управляемый оснащённый паровым двигателем аппарат поднялся в 1852 году, когда француз Жиффар пролетел 24 км.

Стартовал шар Анри Жиффара, вмещавший 2500 м³ газа, с парижского ипподрома. Невзирая на ветер, стал выполнять различные манёвры и повороты.

В 1842 году английский механик и изобретатель Уильям Хенсон получил патент на летательную машину с паровым двигателем «для транспортировки по воздуху почты, грузов и пассажиров».

В 1848 году Джон Стрингфеллоу осуществил успешный испытательный полёт модели с паровым двигателем в Чарде, Сомерсет, Англия. Эта модель была «беспилотной».

В 1863 году в Париже изобретатель Понтон д’Амекур, его друг моряк и писатель де Лаландель и фотограф, писатель и воздухоплаватель Надар издали манифест, в котором они призвали всех изобретателей и исследователей в вопросах управляемого полёта приложить все силы и знания для разработки управляемых летательных аппаратов тяжелее воздуха. В частности, в манифесте есть следующие слова: «Каждая эпоха оставляет свой след в истории веков. Мы несколько в долгу у нашего века, века пара, электричества и фотографии, мы обязаны дать ему ещё воздушную навигацию…»

Д’Амекур, Надар и де Лаландель многие годы пытались осуществить свои замыслы, разрабатывая, в частности, модель геликоптера. Мечта их жизни так и не была осуществлена, однако заставила многих исследователей начать работать в том же направлении.

Ещё одним человеком, который внёс вклад в искусство полёта, был Фрэнсис Герберт Венхэм, который неудачно пытался построить ряд беспилотных планёров. Он обнаружил, что больший вклад в подъём от крыла, похожего на птичье, производится в передней его части, из чего заключил, что длинные и тонкие крылья будут эффективнее, чем похожие на крылья летучей мыши, обычно используемыми его коллегами, потому как они имеют больший передний край относительно их веса. Сегодня эта характеристика известна как относительное удлинение крыла. Он представил свои исследования недавно созданному Королевскому Аэронавигационному Обществу Великобритании в 1866 году и решил получить практическое подтверждение, построив первую в мире аэродинамическую трубу в 1871 году. Члены Общества использовали аэродинамическую трубу и определили, что изогнутые крылья обладают значительно лучшими показателями подъёма, чем ожидалось по исследованиям Кэйли, основанными на ньютоновской механике, а аэродинамическое качество при 15 градусах составляет приблизительно 5:1. Таким образом была ясно продемонстрирована возможность практического строительства аппаратов тяжелее воздуха; оставались, однако, проблемы двигателей и управления полётом.

В 1877 году Энрико Форланини создал беспилотный вертолёт, оснащённый паровым двигателем. Он поднялся на высоту 13 метров, где оставался в течение около 20 секунд, вертикально взлетев в парке в Милане.

В 1876 году изобретатель Александр Фёдорович Можайский совершил полёт на воздушном змее, который буксировала телега, запряженная тройкой лошадей. Модели А. Ф. Можайского поднимались в воздух с помощью винтов, приводимых в действие часовой пружиной. Одна из них, под названием «летунья», на глазах у зрителей развила скорость 15 км/ч, подняв при этом в воздух кортик. Стали появляться мысли о полноценном летательном аппарате.

Можайский родился в семье адмирала русского флота. Ещё ребенком был отдан в Морской кадетский корпус. Потом ходил по морям, в своих странствиях добрался до берегов Японии.

В 1863 году при сокращении флота, начавшемся после Крымской войны 1853 — 1856 годов, был отправлен в отставку. Внезапно бывшим моряком, безвыездно находившимся в своём имении в селе Вороновица Подольской губернии, овладела страсть к полётам. Как человек образованный, А. Ф. Можайский не просто мечтал, следя за полётами птиц, а размышлял и учился. Он начал строить крылатые модели, попутно усваивая новые для себя термины: «подъёмная сила», «лобовое сопротивление», «аэродинамическое качество», «угол атаки».

В 1880 году А. Ф. Можайский смог добиться заграничной командировки для заказа в Англии паровых двигателей мощностью 10 и 20 л. с. В 1881 году они были доставлены в Россию. Замысел обретал все более конкретные очертания. В том же году изобретатель получил «привилегию», то есть право на строительство самолёта. Ему отвели участок на Красносельском военном поле под Петербургом, однако этим содействие властей ограничилось. По сообщениям одного из очевидцев, «дождь часто поливал и портил машину… Работы шли очень медленно, по случаю безденежья, чего господин Можайский и не скрывал. Никто и не интересовался его работами, и помощи ниоткуда не было».

«Воздушный корабль» Можайского представлял собой лодку, сосновый каркас которой был обтянут шёлковой материей, пропитанной для прочности лаком. К бортам крепились два крыла. Двигатели располагались в передней части, больший из них управлял двумя винтами, установленными в прорезях крыльев, а меньший — ещё одним, размещённым на носу. «Корабль» имел два руля — вертикальный и горизонтальный, которые приводились в движение тросами из кабины пилота.

Решающее испытание машины состоялось, по-видимому, осенью 1884 года. её пилотировал механик А. Ф. Можайского, которому удалось поднять самолёт над землей, однако при попытке набрать высоту тот завалился на крыло и начал падать.

Можайский увидел причину неудачи в недостаточной мощности двигателей. Он собирался дополнить больший из них ещё двумя. Первый был собран в 1887 году на Обуховском сталелитейном заводе. Работы над вторым сильно затянулись.

В 1882 году Александр Можайский недалеко от Красного Села создал и испытал моноплан с двумя паровыми машинами, который, по некоторым сообщениям, оторвался от земли после разбега. Однако сам «полёт» был неудачным: через какое-то время после отрыва самолёт потерял скорость и рухнул на крыло. Для продолжения исследований денег у А. Ф. Можайского не нашлось.

Исследования, проведённые в ЦАГИ в 1980-х годах, показали, что самолёт Можайского не был способен к устойчивому горизонтальному полёту ввиду недостатка мощности силовой установки, а кроме того — не имел никаких органов управления для компенсации возникающего в полёте крена, то есть был частично не управляем; тем не менее не исключается возможность того, что при определённых обстоятельствах он мог после разбега оторваться от земли благодаря экранному эффекту, а после этого резко потерять подъёмную силу и свалиться на крыло, что соответствует описаниям испытаний очевидцами. Так или иначе, за А. Ф. Можайским остается приоритет в создании первого самолёта в натуральную величину в России, обладавшего всеми основными конструктивными особенностями современных самолётов: корпусом, неподвижным крылом, оперением, шасси, системой управления и силовой установкой.

В 1890 году изобретатель ушёл из жизни. Так и закончились попытки русского моряка подняться в небо.

В 1881 году Гастон Тиссандье применил для вращения пропеллера динамо-машину Сименса, соединив её с винтом через зубчатые колёса. Скорость вращения винта выросла до 120 — 180 об/мин, а скорость движения всей машины составила 3 м/с. Слабым местом конструкции, равно как и всех подобных устройств, оставалось то, что при встречном ветре, достигавшем более высокой скорости, она не могла тронуться с места.

В последние годы XVIII века сэр Джордж Кэйли провёл первое серьёзное изучение физики полёта. В 1799 году он создал схему планёра, которая, за исключением вертикальной проекции, полностью соответствовала современным, хвост его использовался для управления, а пилот находился ниже центра масс для обеспечения стабилизации полёта; эта модель совершила полёт в 1804 году. Следующие пятьдесят лет Кэйли продолжал работать над физикой полёта, за это время он изучил большую часть основ аэродинамики и ввёл такие термины, как подъёмная сила и лобовое сопротивление. Он использовал двигатели внутреннего и внешнего сгорания, в качестве топлива для которых использовался порох, но остановился на резиномоторе Альфонса Пено, что позволяло делать модели с двигателем более простыми. Позднее Кэйли использовал его исследования для постройки полномасштабного аппарата, который совершил беспилотный полёт в 1849 году, а в 1853 году был совершён уже пилотируемый короткий полёт в Бромптоне, недалеко от Скарборо в Йоркшире (Англия).

Следующий технологический прорыв был совершён в 1884 году, когда был осуществлён первый полностью управляемый свободный полёт на французском военном дирижабле с электрическим двигателем La France Шарлем Ренаром и Артуром Кребсом. Длина дирижабля составила 52 м, объём — 1900 м³, за 23 минуты было покрыто расстояние в 8 км при помощи двигателя мощностью 8,5 л. с.

Тем не менее эти аппараты были недолговечны и чрезвычайно непрочны. Регулярные управляемые полёты не совершались до появления двигателя внутреннего сгорания.

Однако дирижабли использовались и в Первой, и во Второй мировых войнах, и продолжают ограниченно использоваться и в наши дни, но их развитие было в значительной степени заторможено развитием аппаратов тяжелее воздуха.

Развитие авиации набирает темп. 1880-е годы стали периодом интенсивного изучения, для этого времени были характерны исследования «учёных джентльменов», которые вносили наибольший вклад в науку до XX века. Началом в исследованиях 1880-х годов было строительство первых действительно практически пригодных к эксплуатации планёров. Основной вклад внесли три человека: Отто Лилиенталь, Перси Пильчер и Октав Шанют. Один из первых действительно современных планёров был построен Джоном Дж. Монтгомери; он совершил управляемый полёт недалеко от Сан-Диего 28 августа 1883 года. Дельтаплан Вильгельма Кресса был построен в 1877 году недалеко от Вены.

Немец Отто Лилиенталь повторил опыты Венхэма и значительно развил их в 1874 году, издав его исследования в 1889 году. Он также сконструировал ряд лучших по своему времени планёров, и в 1891 году уже мог совершать полёты на 25 метров или более. Он строго документировал свою работу, включая фотографии, и по этой причине он считается одним из самых известных ранних пионеров авиации. Он также продвигал концепцию «подпрыгнуть прежде, чем полететь», которая заключалась в том, что изобретатели должны начать с планёров и суметь их поднять в воздух, вместо того чтобы просто разрабатывать машину с двигателем на бумаге и надеяться, что она будет работать. Его тип летательного аппарата сегодня известен как ручной планёр.

Ко времени его смерти в 1896 году он совершил 2500 полётов на разных аппаратах, когда порыв ветра сломал крыло его последнего планёра, в результате чего Лилиенталь упал с высоты около 17 м, получив перелом позвоночника. Он умер на следующий день, его последними словами были: «жертвы должны быть принесены».

Продолжив дело Лилиенталя, Октав Шанют рано вышел в отставку и финансировал строительство нескольких планёров. Летом 1896 года несколько его аппаратов совершили серию полётов на Миллер Бич, Индиана, и в конечном счёте он сделал вывод, что наиболее удачной конструкцией был биплан. Также как и Лилиенталь, он документировал всю свою работу и фотографировал её результаты, кроме того, он вёл переписку со многими энтузиастами авиации со всего мира. Шанют особо интересовался решением проблемы естественной стабильности летательного аппарата в полёте: то, что птицы исправляли инстинктивно, но то, что люди должны будут делать вручную. Основной проблемой была продольная стабильность, потому что, поскольку угол атаки крыла увеличился, центр давления смещался вперёд и увеличивал угол атаки ещё больше. Без немедленного исправления аппарат неизбежно сваливался.

В течение этого периода было сделано множество попыток сконструировать самолёт, оснащённый двигателями. Однако большинство этих усилий было обречено на неудачу, так как они разрабатывались любителями, которые не имели полного понимания проблем, изучаемых Лилиенталем и Шанютом.

Эксперименты с планёрами заложили основу строительства аппаратов тяжелее воздуха, и в начале XX века прогресс в двигателестроении дал возможность управляемого полёта с двигателем, в том числе и реактивным. С этого времени авиаконструкторы изо всех сил пытались создать аппараты, которые были бы быстрее, летели дальше и выше и имели бы более простое управление.

Француз Клемент Адер успешно запустил Eole, оснащённый паровой машиной, сделав короткий 50-метровый полёт недалеко от Парижа в 1890 году. После этого испытания он немедленно начал большой проект, который занял пять лет. Однако этот аппарат, Avion III, был слишком тяжёл и был едва способен оторваться от земли.

После выдающихся успехов в астрономии и во время работы в Смитсоновском институте в качестве секретаря Самуэль Пирпонт Лэнгли начал серьёзные исследования в области аэродинамики в учреждении, которое называется сегодня Университетом Питтсбурга. В 1891 он издал детальное описание своих исследований — «Эксперименты в аэродинамике», а затем начал конструировать свои аппараты. 6 мая 1896 года «Аэродром Лэнгли номер 5» совершил первый успешный неуправляемый полёт габаритного аппарата тяжелее воздуха с двигателем. Он был запущен с помощью пружинной катапульты, установленной на вершине плавучего дома на реке Потомак около Квантико, Вирджиния. Два полёта были совершены в этот день, один на 1005 м и второй на 700 м, со скоростью около 41 км в час. В обоих случаях «Аэродром номер 5» был посажен на воду с целью сохранения аппарата целым, так как не был оборудован механизмом приземления.

28 ноября 1896 года был совершён ещё один успешный полёт с «Аэродромом номер 6». Этот полёт был засвидетельствован и сфотографирован Александром Грэмом Беллом. Аппарат пролетел 1460 м. «Аэродром номер 6» являлся модификацией более раннего аппарата «Аэродром номер 4». Тем не менее изменения были настолько значительны, что он получил другой номер.

После успехов «Аэродрома номер 5» и «номер 6» Лэнгли начал искать финансирование для строительства полномасштабной версии аппарата, способного поднять человека. В условиях идущей Испано-американской войны американское правительство предоставило ему 50 000 долларов для создания летательного аппарата, способного переносить человека, для разведывательных целей. Лэнгли планировал строительство увеличенной версии, известной как «Аэродром А», и начал работу с меньшего аппарата, получившего название «Четверть Аэродрома», который дважды поднимался в воздух 18 июня 1901 года, и затем ещё раз с более современным и более мощным двигателем в 1903 году.

К базовому аппарату Лэнгли стал подбирать подходящий двигатель. Он заключил контракт со Стивеном Балзером на постройку одного из них, но был разочарован, так как его мощность составила только 8 л. с. (6 кВт) вместо требуемых 12 л. с. (9 кВт). Помощник Лэнгли, Чарльз М. Мэнли, после этого переработал проект с двигателем со звёздообразно расположенными пятью цилиндрами и водяным охлаждением, который развивал мощность 52 л. с. (39 кВт) при 950 оборотах в минуту, этот результат был удвоен только спустя годы. Имея двигатель и планёр, Лэнгли мог собрать аппарат, на который возлагал большие надежды.

К сожалению, построенный самолёт оказался слишком хрупким, потому что увеличение в размерах изначально маленьких моделей привело к созданию конструкции, которая была слишком тяжела, чтобы удержать себя. Два запуска в конце 1903 года закончились падением «Аэродрома» в воду сразу после запуска.

Его попытки получить дальнейшее финансирование были неудачными, и вскоре после того как он прекратил работу, братья Райт совершили успешный полёт на своём аппарате «Флайер».

Сэр Хайрам Стивенс Максим изучил ряд проектов в Англии, после чего сконструировал огромный аппарат весом 3175 кг с размахом крыла 32 м, оснащённый двумя модернизированными облегчёнными паровыми двигателями мощностью 180 л. с. (134 кВт) каждый. Максим построил этот аппарат для изучения основных проблем конструкции и двигателей, но не управления, и, понимая, что полёт будет опасным, он испытывал его на специально построенном для этого рельсовом пути длиной 550 м. После большого числа испытательных пробегов, прошедших без каких-либо проблем, 31 июля 1894 года началась серия пробегов при увеличивающейся мощности двигателей. Первые два были успешны, аппарат «летел» на рельсах. Тогда днём запустили три котла на полную мощность, и после достижения скорости 68 км/ч через 180 м машина взлетела настолько резко, что столкнулась с верхним рельсом, сделанным специально для ограничения высоты полёта (по иронии судьбы, он должен был обеспечивать безопасность испытаний), и разбилась сразу после этого. Средства заканчивались, и до 1900-х годов изобретатель продолжать свою работу не мог, однако впоследствии он смог проводить испытания меньших аппаратов на бензиновых двигателях.

В Великобритании попытка создания аппарата тяжелее воздуха была предпринята пионером авиации Перси Пильчером. Пильчер построил несколько рабочих планёров: «Летучая мышь», «Жук», «Чайка» и «Ястреб», на которых он успешно летал в середине-конце 1890-х годов. В 1899 году он построил опытный образец самолёта с двигателями, который, как показало недавнее исследование, был способен к полёту. Однако Пильчер умер после несчастного случая с планёром прежде, чем он смог проверить это, и о его планах забыли на многие годы.

Аэроклуб Бостона и промышленник Хорсман из Нью-Йорка нанимали Уайтхеда в качестве специалиста по ручным планёрам, авиамоделям, воздушным змеям и двигателям для летательных аппаратов. Уайтхед пролетел небольшое расстояние на своём планёре.

Уайтхед пролетел около 1 км в Питсбурге ещё в 1899 году. Этот полёт закончился крушением, когда Уайтхед попытался избежать столкновения с трёхэтажным зданием, пролетая над домом. После этого крушения Уайтхеду запретили любые дальнейшие эксперименты с полётами в Питсбурге. По этой причине он переехал в Бриджпорт.

В январе 1902 года, по его утверждению, он пролетел 10 км над Лонг Айленд Саунд на модернизированном «№ 22».

В 1930-х годах свидетели дали 15 подтверждённых присягой и подписанных показаний, большинство из них засвидетельствовало полёты Уайтхеда; каждый из них засвидетельствовал полёт над Саунд. Две современных точных копии его «№ 21» успешно совершили полёт.

Первыми летательными аппаратами, которые стали выполнять регулярные контролируемые рейсы, стали мягкие дирижабли (позже названные «блимпы» (от англ. «толстяки», «неуклюжие»)); самый успешный ранний проект этого типа летательного аппарата был разработан бразильцем Альберто Сантос-Дюмоном. Сантос-Дюмон эффективно установил на воздушный шар двигатель внутреннего сгорания. 19 октября 1901 года он стал всемирно известен, после того как на своём дирижабле «№ 6» пролетел над Парижем из Сен-Клу вокруг Эйфелевой Башни и вернулся менее чем через тридцать минут, чтобы выиграть приз. После такого успеха своих дирижаблей Сантос-Дюмон спроектировал и построил ещё несколько аппаратов.

В то время когда мягкие дирижабли начали завоёвывать признание, развитие жёстких дирижаблей также не стояло на месте. Впоследствии именно жёсткие дирижабли смогли переносить большие грузы, чем самолёты, в течение многих десятилетий. Конструкция таких дирижаблей и её развитие связаны с именем немецкого графа Фердинанда фон Цеппелина.

Строительство первых дирижаблей-Цеппелинов началось в 1899 году на плавающем сборочном цехе на Боденском озере в Заливе Манзелл, Фридрихсхафен. Он было предназначен для того, чтобы упростить процедуру старта, поскольку цех мог плыть по ветру. Опытный дирижабль «LZ 1» (LZ обозначало «Luftschiff Zeppelin») имел длину 128 м, на нём были установлены два двигателя «даймлер» мощностью 14,2 л. с. (10,6 кВ). LZ1 балансировался путём перемещения веса между двумя его гондолами.

Первый полёт цеппелина состоялся 2 июля 1900 года. Он продолжался всего 18 минут, поскольку LZ 1 был вынужден приземлиться на озеро после того, как механизм балансирования веса сломался. После ремонта аппарата технология жёсткого дирижабля успешно была испытана в последующих полётах, побив рекорд скорости французского дирижабля «Франция» на 3 м/с, но этого ещё было недостаточно для привлечения значительных инвестиций в дирижаблестроение. Это произошло через несколько лет.

14 августа 1901 года в Файрфилде, Коннектикут, Густав Уайтхед совершил полёт длиной около 800 м на оснащённом двигателем аппарате на 15-метровой высоте, о чём сообщили газеты Bridgeport Herald, New York Herald и Boston Transcript. Никаких фотографий полёта сделано не было, но существует рисунок — самолёт в воздухе, сделанный репортёром Bridgeport Herald Диком Хауэллом, который присутствовал при полёте вместе с помощниками Уайтхеда и другими свидетелями. Эта дата предшествует первому полёту братьев Райт более чем на два года. Несколько свидетелей поклялись и подписали показания под присягой о ряде других полётов в течение лета 1901 до случая, описанного выше, который стал достоянием прессы.

Братья Райт из Америки, следуя принципу Лилиенталя прыжка перед полётом, построили и испытали ряд бумажных змеев и планёров с 1900 по 1902 год, до того, как построить аппарат с двигателем. Планёры успешно летали, однако не так, как Райты ожидали исходя из экспериментов и писем их предшественников XIX века. Подъёмная сила их первого планёра, запущенного в 1900 году, составляла около половины ожидаемого уровня. Их второй планёр, построенный в следующем году, оказался ещё менее удачным. После этого Райты построили собственную аэродинамическую трубу и создали большое количество сложных устройств для измерения подъёмной силы и испытали около 200 проектов крыла. В результате братья исправили свои ранние ошибки в вычислениях аэродинамических показателей крыла, хотя они не учитывали эффект Рейнольдса (известный с 1883 года), который дал им ещё большее преимущество. Их испытания и вычисления позволили построить третий планёр, на котором они летали в 1902 году. Он был сделан намного лучше предыдущих моделей. В итоге, установив строгую систему проектирования, испытаний в аэродинамической трубе и лётных испытаний опытных полноразмерных образцов, Райты не только построили действующий самолёт, но также внесли вклад в современный подход к авиастроению.

Братья впервые применили схему перекашивания крыла для автоматического выравнивания машины. Она, таким образом, стала первой управляемой относительно всех трёх осей. Пилот в машине лежал и воздействовал на крылья движениями бедер. Перед ним находились два рычага: один — для регулирования высоты, второй — для управления двигателем. Последний через цепные передачи приводил в движение два пропеллера диаметром 2,6 м.

Братья Райт, по-видимому, являлись первой командой авиастроителей, которая проводила серьёзные исследования одновременного решения проблем управления и двигателей. Обе проблемы оказались трудными, но они никогда не теряли интереса к ним. В итоге они разработали и построили двигатель, который мог обеспечить необходимую мощность, и решили проблему управления с помощью системы, известной как «перекос крыла». Хотя этот метод использовался только в течение очень короткого периода истории авиации, он был эффективен при низких скоростях полёта, этот метод стал ключевой точкой в развитии управления летательными аппаратами, приведя непосредственно к созданию современных элеронов. В то время как многие пионеры авиации в вопросах безопасности полёта полагались в значительной степени на удачу, в проекте Райтов учитывалась потребность полёта без неблагоразумного риска для жизни и здоровья, избегая аварий. Именно это, а не недостаток мощности, было причиной низкой скорости и взлёта при встречном ветре. Это было также причиной конструкционного решения с центром тяжести сзади, схемы «утка» и крыльев с отрицательным углом в поперечной плоскости.

Согласно Смитсоновскому институту и ФАИ Райты совершили первый длительный управляемый полёт аппарата тяжелее воздуха с двигателями в песчаных дюнах в 8 км от Китти Хаук, Северная Каролина, 17 декабря 1903 года.

За рычагами управления сидел, точнее лежал, владелец небольшого завода по производству велосипедов Орвилл Райт. За 12 с он преодолел дистанцию в 37 м. В тот же день его младший брат и партнер по бизнесу Уилбур смог за 1 минуту пролететь 260 м.

Летательный аппарат братьев назывался «Флайер» («Летун»). Он был оснащён бензиновым двигателем мощностью 12 л. с. Размах крыла составил 12,3 м, а общая площадь крыльев — 47,4 м². Машина представляла собой биплан, имела еловый каркас, обтянутый муслиновой тканью, и весила около 270 кг.

Полёты были засвидетельствованы 4 свидетелями и деревенским мальчиком, в результате чего их первые публичные полёты и являются первыми хорошо задокументированными.

Уилбер начал свой полёт около 12 часов. Первые несколько сотен футов самолёт поднимался и опускался, как и перед этим, однако, получив опыт управления, пилот смог гораздо лучше им управлять. Этот полёт оказался наиболее продолжительным. После последнего приземления каркас сильно пострадал, однако главная часть машины осталась целой. Братья оценили, что аппарат мог быть приведён в лётное состояние через один-два дня. Каждый полёт самолёта 14 и 17 декабря — в особенно тяжёлых условиях 17-го — заканчивался жёстким и непреднамеренным приземлением.

При восстановлении аппарата Флайер-III после серьёзной аварии 14 июля 1905 года Райты сделали радикальные перемены в конструкции. Они почти удвоили размер элеватора и руля и перенесли их вдвое дальше от крыльев. Они добавили две жёсткие вертикальные лопасти («блинкерсы») между элеваторами и дали крыльям очень небольшой положительный угол. Они отсоединили руль восстановленного Флайера-III от управления перекосом крыла и, как во всем будущем самолёте, стали использовать отдельную ручку управления. При испытаниях Флайера-III, возобновлённых в сентябре, результат был получен почти немедленно. Резкие взлёты, спуски и повороты, которые мешали пилотированию Флайеров-I и — II, прекратились. Незначительные аварии, которые преследовали братьев Райт, также завершились. Полёты на перепроектированном Флайере-III длились не менее 20 минут. Таким образом Флайер-III стал реальным, кроме того, надёжным самолётом, который мог лететь продолжительное время и вернуть пилота к отправной точке благополучно, приземлившись без повреждений. 5 октября 1905 года Уилбер пролетел 38,9 км за 39 минут 23 секунды.

Можно сказать, что это была первая в мире крылатая машина, подходящая для серьёзного практического применения. Так был сделан важный шаг от эпохи попыток полёта к эпохе самих полётов.

14 мая 1908 года братья Райт совершили первый полёт самолёта с двумя людьми на борту, пассажиром был Чарли Фёрнас.

Согласно апрельскому выпуску 1907 года журнала Scientific American братья Райт обладали наибольшим знанием об управлении аппаратов тяжелее воздуха в то время. Однако тот же самый выпуск журнала также подтверждает, что никаких публичных полётов не было сделано в США до этого апрельского выпуска 1907 года.

Братья Райт провели целую серию полётов (около 150) в 1904 и 1905 году в Прерии Хаффман в Дейтоне, Огайо, свидетелями которых были их друзья и родственники. Газетные репортёры не освещали эти полёты после неудачного полёта в мае 1904 года.

Братья Райт изобрели не только сам самолёт, но и лёгкий бензиновый двигатель для него, что и стало настоящим прорывом в самолётостроении. Военное ведомство США не спешило заключать контракт с братьями Райт, сомневаясь в способности велосипедных механиков (именно такая специальность была у изобретателей) сконструировать что-то стоящее. В Европе же сообщения o полётах братьев Райт и вообще считали враньём. Лишь в 1908 году, после впечатляющих демонстрационных полётов, проведённых изобретателями как в США, так и в Европе, мнение изменилось, a братья Райт стали не только знаменитыми, но и богатыми.

В 1904 году русский учёный Николай Егорович Жуковский, который может считаться «отцом аэродинамики», сформулировал теорему, дающую количественную величину подъёмной силы крыла самолёта, а также определил основные профили крыльев и лопастей винта самолёта, разработал вихревую теорию воздушного винта. 15 ноября 1905 года Жуковский прочитал доклад «О присоединённых вихрях», заложивший теоретическую основу развития методов определения подъёмной силы крыла аэроплана. Свои открытия он опубликовал в 1906 году в работе «О падении в воздухе лёгких продолговатых тел, вращающихся около своей продольной оси». Жуковский объяснил и дал метод расчёта подъёмной силы крыла, той силы, которая держит самолёт в воздухе, и стал основоположником науки аэродинамики.

В марте и апреле 1905 года в Санта-Клара, Калифорния, были проведены публичные представления полётов на большой высоте Дэниелом Мэлони на планёре с двойным крылом Джона Монтгомери. Эти полёты получили широкое освещение в американских СМИ, и на них было продемонстрировано превосходное управление аппаратом, он поднимался на высоту до 1200 м и приземлялся в заранее определённых местах.

Бразилец Альберто Сантос-Дюмон, уже упоминавшийся выше по поводу дирижаблей, 13 сентября 1906 года совершил первый публичный полёт над Парижем на самолёте. В отличие от братьев Райт с их «Флайером-2», ему не нужны были ни катапульта, ни встречный ветер для разгона, поэтому именно его полёт иногда называют первым в истории современной авиации. В моду начали входить разного рода авиашоу и соревнования в воздухе.

Особенностью «14-бис» стало то, что конструкция смогла взлететь самостоятельно. Братьям Райт не удалось этого добиться, и их самолёт поднялся в воздух с посторонней помощью. Именно этот нюанс стал основополагающим в спорах о том, кого же следует считать изобретателем первого самолёта.

После «14-бис» изобретатель Сантос-Дюмон всерьёз занялся разработкой моноплана, в результате мир увидел «Демуазель».

Альберто Сантос-Дюмон никогда не останавливался на достигнутом и не хранил свои изобретения в тайне. Конструкциями своих летательных аппаратов изобретатель охотно делился с тематическими изданиями.

Вертолёт Поля Корню, построенный в 1907 году, был первой летающей машиной, которая поднялась над землёй, используя крутящиеся лопасти вместо крыльев.

Однако первым вертолётом, который обладал достаточной устойчивостью на всех режимах полёта и хорошей управляемостью, был Focke FA-61.

В январе 1908 года французский авиатор Анри Фарман победил в состязании на дальность полёта, установив рекорд в 1 км (судьи не знали, что тремя годами ранее Орвилл Райт уже пролетел над просторами прерий почти 39 км). В это время желание заполучить летательный аппарат тяжелее воздуха вновь выразили британские военные. Теперь за дело взялся конструктор Джон Уильям Данн. В декабре 1908 года его аппарат D5 показал гораздо более высокую стабильность полёта, чем даже та, которую демонстрировали творения братьев Райт. Зато они первые пролетели с пассажиром.

В июле 1908 года Леон Делагранж, желая превзойти их достижение, пролетел в Милане 200 м с женщиной на борту, а 17 сентября 1908 года случилась первая авиакатастрофа, повлекшая человеческие жертвы. При крушении самолёта, которым управлял Орвилл Райт, демонстрируя его качества перед американскими военными, погиб Томас Селфридж, находившийся на борту.

В том же 1908 году издатель английской газеты «Дейли Мэйл» лорд Нортклифф объявил о премии в 1000 фунтов стерлингов тому, кто первым перелетит Ла-Манш на самолёте. Райт не стал участвовать в гонке и вернулся к своему бизнесу в Соединённых Штатах.

В июле 1909 года в воздух поднялся молодой француз Юбер Латам, но мотор его машины заглох на полпути, и пилот упал в пролив. Беднягу вытаскивали из воды французские моряки.

Следующим 25 июля 1909 года стартовал летательный аппарат 37-летнего Луи Блерио. Поначалу ветер отнес его на север, и пилоту пришлось выравнивать курс. В итоге, проведя в полёте 37 мин и преодолев 23 мили, Блерио благополучно приземлился в Англии. После этого все сомнения в способности авиации справляться с серьёзными задачами исчезли.

Ценность победы Блерио состояла ещё и в том, что она была одержана на моноплане, любимом детище французских авиаторов, в то время как англичане и американцы предпочитали биплан. За последующий месяц Блерио получил сотню заказов на производство машины, которая была его 11-й по счёту моделью. Если братья Райт годами совершенствовали свои самолёты, то французский пилот предпочитал их менять.

«Блерио XI» стал самым знаменитым из них. В следующем году пилот установил на нём два мировых рекорда скорости, развив вначале 74 км/ч, а затем 77 км/ч. Последний результат Луи Блерио продемонстрировал на глазах полумиллиона зрителей в ходе показательных выступлений в Реймсе, одержав верх над Гленом Кертисом. Ещё через год скорость «Блерио» превысила 100 км/ч. Самолёт становился самым быстрым транспортным средством, известным человеку.

В 1909 году российское правительство наконец осознало важность изобретений в области авиации. Оно отказалось покупать самолёт братьев Райт и приняло решение создать собственный самолёт.

В России следующим после А. Ф. Можайского сконструировать самолёт попытался Е. П. Сверчков в 1909 году. Испытания прошли неудачно: аппарат не то что не смог оторваться от земли, а даже не сдвинулся с места.

Первый российский аэроплан построил профессор Александр Кудашев. 23 мая 1910 года он совершил на нём полёт. Кроме Кудашева, в этом же году произошли полёты аэропланов конструкции Сикорского и Гаккеля.

В 1912–1913 годах И. И. Сикорский создал первый в мире четырёхмоторный самолёт «Русский витязь», предназначенный для стратегической разведки. В возможность полёта такой машины не верили даже специалисты, однако 23 июля 1913 года самолёт с четырьмя двигателями, установленными в один ряд и вращавшими каждый свой винт (абсолютное техническое новшество того времени), поднялся в воздух и показал прекрасную управляемость.

Первый гидросамолёт был построен в марте 1910 французским инженером Анри Фабром. Он получил имя Le Canard («Утка»).

Le Canard взлетел с воды и пролетел 800 метров во время первого рейса 28 марта 1910 года. Эти эксперименты были поддержаны пионерами авиации Габриэлем и Шарлем Вуазенами, которые приобрели несколько поплавков Фабра и установили их на свой самолёт Canard Voisin. В октябре 1910 года Canard Voisin стала первым гидросамолётом, который пролетел над рекой Сеной, а в марте 1912 года первым гидросамолётом, стартовавшим с авианосца La Foudre («Молния»).

В 1910 году в Реймсе был представлен самолёт конструкции Эдуарда Ньюпора, на котором впервые фюзеляж был закрыт полностью обшивкой. Это был первый шаг в развитии идеи обтекаемости летательных аппаратов, который ещё требовал осмысления и исследования.