Планеры, употреблявшиеся для этих опытов, представляли из себя небольшие аппараты с поверхностями, способными поддерживать в воздухе вес одного человека и очень небольшой вес самого прибора — обычно от 1 до 2 пудов. Опыты с планерами производились по большей части следующим образом. Испытатель должен был доставить свой аппарат на вершину холма с пологими склонами, расположенного на открытом месте. Для опытов выбирались дни с ровным свежим ветром. Летчик становился в средней части своего аппарата, поднимал его на высоту своих плеч и, держа аппарат в руках, иногда прихватывая себя к нему с помощью ремней, начинал идти, потом бежать вниз по склону холма против ветра. Обычно он сразу чувствовал, как воздух поддерживает его крылья. Когда же, благодаря ветру и собственному движению, крылья прибора начинали встречать воздух с большой скоростью, весь аппарат поднимался на воздух вместе с человеком, который в этом случае висел на руках. Однако в воздухе надо было иметь какую-нибудь силу, которая тянула бы машину вперед. Такой силой был вес всего аппарата и того, кто на нем находился. Для того, чтобы этой силой воспользоваться, летчик должен был, очутившись в воздухе, сейчас же наклонить свои крылья передним краем книзу. От этого аппарат начинал скользить вперед и несколько книзу, движимый своим весом, как сани, скользящие с горки. Понятно, что такие полеты были очень короткими — всего несколько секунд, но и этого было достаточно, чтобы успеть сделать наблюдения большой важности. Еще не взлетев, а только двигаясь против ветра, испытатель чувствовал, как действует ветер на крылья его аппарата, которые он держал в своих руках. Он чувствовал совершенно ясно, идет ли аппарат устойчиво, или ветер старается его опрокинуть. То же самое, еще в большей степени, можно было наблюдать, очутившись в воздухе. Машину надо было держать в равновесии и исправлять наклоны, перемещая свой собственный вес. Достигалось это тем, что человек перемещал свое туловище и ноги то в ту, то в другую сторону, в зависимости от того, куда наклонится аппарат. Понятно, что при таких условиях он мог отлично изучить, как сделать аэроплан устойчивым, какие для этого нужны рули и рукоятки и как этим всем летчик должен действовать в воздухе.
Таким образом выяснилось еще одно важное условие. Необходимо, чтобы не только аппарат мог летать, но чтобы человек умел управлять им. А дело это оказалось совершенно особенным и мало похожим на управление лодкой или другими известными средствами сообщения.
Первым, успешно построившим планер и научившимся летать на нем, был немецкий инженер Отто ЛИЛИЕНТАЛЬ. С молодых лет он увлекался мыслью о летании по воздуху, внимательно наблюдал и изучал планирующий полет птиц и, наконец, стал пробовать строить свои летательные машины и пользоваться ими. Возможно, что приступая к этой работе Лилиенталь, как и множество изобретателей после него, рассчитывал на то, что ему удастся совершать настоящие продолжительные полеты на своих крыльях без всякого двигателя. Многих наводило на такую мысль наблюдение за большими птицами, парящими в воздухе, совершенно не двигая крыльями. Птицы могут иногда очень долгое время оставаться таким образом в воздухе, часто описывая большие круги, иногда даже забирая высоту. Пишущему эти строки пришлось встречать изобретателей, считавших, что весь секрет такого полета заключается в особой форме крыльев и что достаточно построить крыло необходимой формы, чтобы человек мог на такой машине парить в воздухе и пролетать сотни и тысячи верст, не затрачивая никакой работы. В действительности при таком полете птицы пользуются особыми воздушными течениями, главным образом восходящими. Достигнуть этого на летательной машине почти невозможно. Во всяком случае от такого полета невозможно ожидать практических результатов.
Опыты Лилиенталя начались в 1891 году. Его первый планер представлял из себя небольшой аппарат около одного пуда весом, 107 кв. фут. поверхностью, сделанный из дерева (ивы) и обитый полотном, пропитанным воском. После некоторого числа опытов Лилиенталь оказался в состоянии, разбегаясь с небольшого холма, пролетать по воздуху до 80 фут. Полеты оказались более удачными и продолжительными, когда дул ровный ветер. Чтобы сделать аппарат более устойчивым, оказалось необходимым прибавить вертикальный руль и сохранять точное направление полета против ветра. После 2-х лет настойчивых работ и испытаний Лилиенталь на новом типе своего планера добился возможности совершать удачные полеты, иногда более 100 саженей в длину[ 40 ]. Аппарат был довольно устойчив в воздухе и слушался рулей.
В дальнейшем Лилиенталь продолжал совершенствовать свои планеры и летать на них, причем всего им было произведено около 2000 полетов. Считая подготовительную работу выполненной, он стал готовить легкий двигатель для своего аппарата, чтобы осуществить таким образом настоящую летательную машину, свободно двигавшуюся в желаемом направлении.