До начала ХХ в. аэронавты делали ставку на аппараты легче воздуха, взлетавшие за счет газов, а не винтов.
Хотя первенство в воздухоплавании не принадлежало русским, в России было немало изобретателей, которым только внешние обстоятельства помешали стать первыми покорителями неба. Ломоносов и Менделеев — в их числе.
Еще до прорывов, совершенных такими знаменитостями как Можайский или Сикорский, в России работали над тем, чтобы дать человеку крылья. Причем довольно давно, и поначалу речь шла о крыльях в буквальном смысле слова. Технологии ведь еще не доросли до производства «пламенных моторов». В 19 в. еще ходили легенды о тех или иных кузнецах или стрельцах, пытавшихся, подобно Дедалу и Икару, смастерить крылья и полететь. Некоторые из этих легенд и слухов находят и документальное подтверждение.
От более поздних времен остались и описания поподробнее. Например, в 1762 г. некий тобольский «колодник расстрига» Федор Мелес загорелся идеей, что «"…может человек […] подобно птице по воздуху, куда похочет летать». Федор сбежал из дома митрополита, при котором служил, и двое суток мастерил крылья, спрятавшись на островке недалеко от города. Обтянуть он хотел их обычными мешками. Но работу не закончил из-за ударившего мороза: пришлось ему вернуться, попасть на допрос и признаться, что «"…намерен был отсель, из Тобольска […] улететь прямо в Малороссию». Митрополит Павел был в гневе и решив, что «диавол … показал ему безумный способ к летанию», приказал «за содеянное безумие Мелесу каждую пятницу на неделе по сорок ударов плетями или лозами отсчитывать вместо поклонений земных». Так невесело закончился замысел «авиатора» Мелеса.
Первая достоверно известная попытка изготовить в России летательный аппарат более серьезный, чем крылья, принадлежит М. В. Ломоносову. В 1754 г. он задумал машину, способную поднимать в воздух приборы для наблюдения за погодой. Аппарат напоминал вертолет. Интересно, что Ломоносов не был знаком с похожими на вертолет чертежами летательного аппарата Леонардо да Винчи (1475 г.), а сам пришел к похожей идее. Два винта должны были поднимать коробку с приборами в воздух, приводимые в движение пружиною часового механизма. Модель Ломоносова испытали, но хотя она и создавала подъемную силу, но в воздух подняться не могла.
А вот первый воздушный шар был изготовлен во Франции и полетел уже в 1783 г., что вдохновило русских новаторов. Воздушный шар был прорывным изобретением, но его широкому применению сильно мешала его неуправляемость. К середине 19 в. в России было уже немало изобретателей, стремившихся создать управляемый аэростат, который бы не так сильно зависел от ветра, как обычный воздушный шар. Лучшими умами (Снегирев, Соковнин, Третесский, Константинов и др.) предлагались разные решения — крылья, паруса или реактивное действие выпускаемых газовых струй.
Поднявшись в стратосферу, Менделеев хотел «постичь закон наслоения воздуха». По проекту, управляемый при помощи винта аппарат снабжался герметичной капсулой для наблюдателя, защищавшей его от непригодных для жизни условий большой высоты. Позднее в первом построенном швейцарцем стратостате (1930 г.) была использовала та же идея. Проект Менделеева, несомненно, мог бы при осуществлении стать выдающимся достижением, но не вышло — правительство решило не выделять денег. Оболочки и газ для аэростатов обходились дорого.
Тогда же, в 1870-е гг., еще один аэростат разработал тоже моряк, капитан О. С. Костович. Это был проект крылатого аэростата «Россия» (с машущими крыльями). Потом предлагал он и винтовое управление с использованием двигателя внутреннего сгорания и даже приступил к строительству аппарата. К началу 1889 г. все детали и двигатель были готовы. Нужно было только его собрать и подготовить к испытаниям. Это требовало еще 55 000 руб. Но военное министерство не стало субсидировать проект, отдав возможность стать через несколько лет первыми создателями управляемых аэростатов иностранцам (Цеппелин, Сантос-Дюмон и др.). Не поддерживали долго и другие проекты (в том числе Циолковского).
Своим разработчикам в военном министерстве не доверяли. Получить первый управляемый аэростат в России правительство пыталось, заказав его за границей (казалось, там больше опыта), но из нескольких попыток 1890-х гг. ничего не вышло. Так что первый такой русский аппарат появился довольно поздно, когда уже открывалась эра летательных аппаратов тяжелее воздуха. Дирижабль «Учебный» А. И. Шабского с двумя винтами был построен и полетел в 1908 г. недалеко от Царского села.
В следующие предвоенные годы было построено еще несколько дирижаблей. К сожалению, немецким по качеству они сильно уступали — недостаток опыта и готовности правительства тратить ресурсы на отечественные разработки дали о себе знать. Во время Первой мировой войны некоторые из этих дирижаблей все же использовали для бомбардировки немецких позиций (почти без успеха).
