После того, как Лилиенталь, побывал на службе в армии, где, к слову, поучаствовал и в событиях франко-прусской войны, он еще раз убедился в том, что у огромных аэростатов и воздушных шаров нет будущего. Они слишком громоздки и уязвимы. Чтобы поднять эти летательные аппараты в воздух, им необходимо сообщить достаточную подъемную силу, что неизбежно увеличивает их размеры. Кроме того, поднявшись на них вверх, человек отдается во власть стихии, так как управлять этими аппаратами почти невозможно. С этого момента Лилиенталь окончательно сосредотачивается на изучении законов динамики полета, разрабатывая теорию управляемого полета на аппарате тяжелее воздуха и пробуя экспериментально подтвердить ее. Параллель с Жуковским очевидна. Все то же самое осознавал и Николай. Вместе они встали у истоков новой науки – аэродинамики, изучающей движение тел в воздухе.

В то же время стало известно об изобретении немецким фотографом Оттомаром Аншютцем шторного фотозатвора, позволяющего снимать с выдержкой до одной тысячной секунды, то есть мгновенно. Это давало возможность ему запечатлевать моменты движения людей и животных. В частности, в руки Отто Лилиенталя попала серия снимков взлета аиста с гнезда, сделанная Аншютцем. Внимательно их разглядев, Лилиенталь понял, что в воздухе есть восходящие потоки, которые помогают птицам не просто оставаться на одной и той же высоте, но даже набирать ее. Так что тогда мешает полететь и человеку? С этого момента начались эксперименты Лилиенталя.

Соорудив свой первый планер для полета человека – безмоторный летательный аппарат, каркас которого был сделан из ивовых прутьев и бамбука и обтянут полотном, Лилиенталь начал подниматься на холмы. В ходе первых опытов и наблюдений за птицами Отто понял, что изогнутое, как у птиц, крыло создает бо́льшую подъемную силу, чем плоское крыло воздушного змея. Все это позволило ему летом 1891 года совершить свои первые полеты. Он разбегался вниз по холму, держа в руках планер, и подхватывался встречными воздушными потоками. Управлял испытатель аппаратом с помощью наклонения нижней части своего тела. Отто Лилиенталь опирался в этой своей теории летания главным образом на овладение так называемым птичьим чутьем. Отто считал, что если человек научится управлять своим телом так же, как птица, он покорит небо. Так, если первые полеты Лилиенталя длились всего несколько секунд, то по мере улучшения его навыка управления полетом и совершенствования им конструкции планера это время увеличивалось вместе с тем расстоянием, которое испытатель пролетал. Вскоре Отто разработал новый тип планера – бипланер, который имел две несущие поверхности (крылья), расположенные друг над другом. Такой второй ярус позволял при меньшем размахе крыльев увеличить их площадь, а значит, и подъемную силу.

Полеты и планеры Лилиенталя стали известны везде. Со всего мира съезжались просмотреть на гениального «летающего человека». В то время он старался достигнуть идеала своей теории, все больше сосредотачиваясь на технике управления своим телом, и соответственно полетом. Уже достаточно ловко управляя полетом, он также продолжал экспериментировать, неустанно забираясь на холмы все выше и выше, успешно ставя новые рекорды. Но однажды он испытывал новый бипланер с управляемым рулем высоты. Начало очередного полета не предвещало беды, как вдруг неожиданный порыв ветра перевернул аппарат, и вместе с Лилиенталем он упал с высоты около 15 метров. У Отто был сломан позвоночник – травма, тогда несовместимая с жизнью. По некоторым источникам известно, что перед смертью Лилиенталь своему брату Гюставу сказал: «Жертвы должны быть принесены». Таким образом, ценою жизни инженера-испытателя было доказано, что полеты на аппаратах тяжелее воздуха возможны и, более того, ими можно управлять. Это дело необходимо было продолжать.

Речь Жуковского на заседании Общества любителей естествознания в Москве 15 октября 1896 г.

Однако после неудачного окончания опытов Лилиенталя многие разочаровались в мечте о том, чтобы оторваться от земли и свободно, как птицы, парить над ней. Снова всем вспоминались слова знаменитого физика Гельмгольца, еще в 1873 году заключившего, что в образе коршуна природа поставила предел организму, который может подняться с помощью своих собственных мускулов и посредством своих крыльев держаться продолжительное время в воздухе. То есть о такой способности человека для Гельмгольца не было и речи.

Тем не менее профессор Ф. А. Слудский не был так категоричен. Он указывал на то, что вопрос летания действительно гениальным образом разрешен природой в технике полета птиц, в то время, как задача аэронавтики, несмотря на высокую степень развития механического искусства, все еще остается задачей, далеко не вполне разрешенной. Но все же Слудский верил: «Два наклоненных друг к другу валика с проходящими через оси крыльями или даже один валик с насаженным на него винтом могут заменить в совершенстве крылья птицы: соединив эти валики с некоторым телом и приведя их в довольно быстрое вращательное движение, мы, без сомнения, получим летающую механическую машину». И хотя пока конструкция этого аппарата и величина движущей силы теоретически определена быть не могла, Слудский видел необходимость их практического разрешения. Таким образом, он допускал возможность создания «летательного снаряда» тяжелее воздуха при условии его минимального веса, но только не путем теоретического расчета.

Позже Николай Жуковский подведет однозначную черту под этими размышлениями: «Человек полетит, опираясь не на силу своих мускулов, а на силу своего разума», – уверенно скажет он и начнет работать над основами авиации, закрепив впоследствии за собой имя ее отца.

Нельзя не учесть, что аэродинамика одинаково зарождалась в России и мире одновременно с практической авиацией, но при этом своего всеобщего теоретического оформления эта наука нигде долгое время не имела. Многие ученые-исследователи путем экспериментов намного опережали соответствующие необходимые теоретические выводы. Однако если за границей исследователей в области «летания» насчитывалось достаточно, и они могли больше обмениваться опытом, что компенсировало нехватку теории и позволяло медленно, но верно идти вперед, то в России таких исследователей были единицы. Дело в том, что правящие круги в нашей стране больше полагались на развитие аэростатов, не придавая особого значения проблемам динамического полета. В связи с этим приверженцы летательных аппаратов тяжелее воздуха не находили какой-либо поддержки государства, что тормозило их деятельность, и многие открытия, сделанные в России и серьезно опередившие в этом мировую науку, оставались в тени.

Одним из таких изобретателей, опередивших время, был Александр Фёдорович Можайский. Военный моряк, увлекшись наблюдением за полетом птиц и воздушных змеев, еще в 1856 году принялся за изобретение самолета. И изобрел его! В 1872 году в результате ряда экспериментов он установил зависимость между лобовым сопротивлением и подъемной силой при разных углах атаки, а также подробно осветил технику полета птиц, в чем опередил Отто Лилиенталя на целых 17 лет. Затем поэтапно он создавал пробные модели самолета, проводил эксперименты, дорабатывал конструкцию, и к 1882 году первый в России (по основным источникам – второй в мире после самолета дю Тампля, спроектированного и построенного в последней трети XIX века) летательный аппарат тяжелее воздуха, способный поднять человека в воздух и названный изобретателем «Жар-птица», был готов. Причем если Лилиенталь только мечтал встроить в свою крылатую машину двигатель, Можайский уже сумел это сделать. Кроме того, Александр Фёдорович видел общие недостатки использования парового двигателя и в своих проектах все больше склонялся к применению нового типа двигателя – внутреннего сгорания. Так как официально изобретение российского морского офицера никак не фиксировалось и не освещалось, по поводу того, сколько испытаний готового самолета было проведено, остаются разногласия. Считается и в то же время оспаривается, что «Жар-птица» все же оторвалась от земли и поднялась на некоторую высоту. Из свидетельств сына Можайского известно только, что испытание самолета закончилось крушением и изобретатель принялся за строительство нового самолета, но оно было прервано его смертью. Обо всем этом Николай Жуковский тогда еще, видимо, не знал…