А в это же время аэропланы уже уверенно летали. И многие конструкторы, прекратив работы по вертолетам, занялись более перспективными в то время самолетами.

Наряду с предложениями о вертолетах в XIX в. не прекращались попытки решить проблему полета на основе подражания машущему полету птиц. Попытки создания орнитоптеров сопровождались тщательным изучением механизма полета птиц, которое натолкнуло на плодотворную идею решения задачи полета на основе подражания планирующему полету птиц, то есть на идею планера и самолета. В то время как одни исследователи изобретали винто-крылые аппараты, другие разрабатывали махолеты, были ученые, которые считали, что основой летательного аппарата тяжелее воздуха должно стать неподвижное крыло.

Изучение планирующего и парящего полетов птиц показало возможность полета на безмоторном аппарате тяжелее воздуха – планере. Планеризм сыграл большую роль в создании самолета, поскольку до начала XX в. из-за отсутствия достаточно совершенных двигателей единственно возможным типом летательного аппарата тяжелее воздуха являлся планер.

Особый вклад в изобретение планеров внес Отто Лилиенталь. Этот немецкий инженер, кроме наблюдений за птицами, проводил опыты в воздушном потоке с пластинами различной формы, исследовал воздушные течения и восходящие потоки, постепенно постигая технику полета.

Изобретенные Лилиенталем балансирные планеры представляли собой монопланы¹ или бипланы² с задним расположением горизонтального и вертикального оперения. Они изготавливались из ивовых прутьев, обтянутых материей. Пилот разбегался с горы против ветра, определяя нужный наклон крыльев. Выждав необходимый порыв ветра, он подпрыгивал, отрывался от земли на несколько секунд и повисал на раме под крылом. Перемещаясь вперед – назад по этой раме (или вправо – влево), пилот сохранял устойчивый полет. Первые испытательные полёты начались в 1891 г. и продолжались почти без перерыва 5 лет. Отдельные из них осуществлялись в течение 20 – 30 секунд, причем дальность планирования составляла 200 – 300 метров.

Планеры Лилиенталя должны были по замыслу автора превратиться в мотопланеры, как современный дельтаплан превратился в мотодельтаплан. Незадолго до своей гибели (1896 г.) Лилиенталь приступил к разработке маломощного двигателя для такого мотопланера, но осуществить задуманный проект не успел.

В России, Англии, Франции, США, к работам немецкого исследователя отнеслись с огромным интересом. Конструкции балансирных планеров Лилиенталя были тщательно изучены его последователями. Так, в США продолжал его работы профессор О. Шанют, организовавший со своими учениками полеты на балансирных планерах системы Лилиенталя с песчаных холмов. Шанют усовершенствовал планеры, добившись их большей устойчивости и управляемости в полете.

Ученики профессора Шанюта американцы братья Райт пошли дальше своего учителя, создав после ряда успешных полетов на планерах достаточно устойчивый и управляемый самолёт.

Наряду с разработкой проектов самолётов-монопланов, прообразом которых являлись птица или воздушный змей, в середине XIX в. зародилась идея самолёта с несколькими несущими поверхностями (биплан, триплан, мультиплан). Это позволяло при равной площади крыльев уменьшить их размах, а следовательно и вес поддерживающей конструкции.

В XIX в. конструктивно наиболее отработанным был паровой двигатель. Появившиеся в конце века двигатели внутреннего сгорания (ДВС) были в то время менее надежными и обладали большей массой на единицу мощности. Поэтому авиаконструкторы предпочитали иметь дело только с паровой машиной.

Вершиной российского самолетостроения в XIX в. стало создание талант-ливым русским изобретателем Александром Фёдоровичем Можайским первого в мире самолета в натуральную величину, способного поднять в воздух человека. Возникновение своей идеи создания летательного аппарата тяжелее воздуха А. Ф. Можайский относил к 1856 г. В дальнейшем он много занимался изучением полёта птиц, проводил разнообразные аэродинамические исследования с пластинками, воздушными змеями, моделями крыльев и винтов. Многочисленные опыты подтолкнули его к идее создания самолёта-моноплана.

Отказ властей финансировать проект побудил изобретателя начать строительство собственными силами и в основном на свои деньги. Части конструкции изготавливались в Петербурге на Балтийском судостроительном заводе. Постройка аппарата производилась под Петербургом в Красном Селе на поле для военных маневров. Из-за недостатка средств работы велись под открытым небом. Имена людей, строивших и впоследствии испытывавших самолёт, не сохранились.

Чертежей построенного самолёта не обнаружено, но сохранились чертежи двух проекций самолёта, поданные вместе с прошением Можайского о выдаче патента на его изобретение. Судя по описаниям и сравнительным данным, самолёт представлял собой расчалочный моноплан с двумя паровыми двигателями в фюзеляже. Фюзеляж имел форму лодки с деревянным каркасом и полотняной обшивкой. К верхним краям бортов крепились левая и правая плоскости крыла прямоугольной формы. На раму крыла была натянута обшивка из шелка, пропитанная лаком для воздухонепроницаемости. Несущие поверхности поддерживались стальными проволочными растяжками, соединёнными с двумя мачтами на фюзеляже и со стойками шасси. При разбеге колёса шасси двигались по деревянным рельсам.

В носовой части фюзеляжа находился меньший двигатель мощностью 10 л.с. Он вращал передний тянущий винт. Второй двигатель мощностью 20 л.с. с помощью ременной передачи приводил в движение боковые пропеллеры, размещённые в прорезях крыла. Винты были деревянные диаметром около 4 метров. Сзади к фюзеляжу было прикреплено хвостовое оперение в виде двух рулей – вертикального и горизонтального. Отклонение рулей осуществлялось пилотом с помощью тросов и лебёдок.

В дореволюционной печати сообщалось о том, что при испытаниях в 1885 г. аппарат отделился от земли, но, будучи неустойчивым, накренился на бок и поломал крыло. А. Ф. Можайский умер в 1890 г., так и не добившись средств на ремонт и повторное испытание самолёта.

Но как бы ни завершился этот эксперимент, аппарат Можайского был первым в мире самолётом, построенным в натуральную величину, проходившим испытания и отделившимся от земли с человеком на борту. Сравнение аэродинамических компоновок и основных параметров паровых самолётов XIX в. доказывает, что решения, найденные А. Можайским, были и совершеннее и перспективнее. Вплоть до 1907 г. после эксперимента Можайского ни в России, ни в других странах не было создано ничего подобного в области авиации.

В сравнении с самолётом братьев Райт, который в 1903 г. стал первым в мире успешно летавшим самолётом, самолёт Можайского обладал следующими перспективными особенностями конструкции: он имел монопланную схему, фюзеляж, оперение нормальной схемы (хвостовое), тянущий воздушный винт, колесное шасси. Схема моноплана Можайского успешно развивалась в XX в., пройдя через все ступени развития самолёта-моноплана.