Лишь накануне первой мировой войны набрало силу отечественное гидроавиастроение, и вскоре общее количество серийно выпущенных аппаратов такого типа составило около 15 процентов всей продукции русских самолетостроительных заводов.
Готовя аэроплан к будущим воздушным схваткам, конструкторы оснащали машины обыкновенными пехотными пулеметами, чаще всего системы Льюиса. Впервые оружие появилось на аэроплане в 1911 году одновременно в России и Франции. На авиационной неделе в Москве летчик Б. Масленников поднимал в воздух самолет с офицером на борту: тот прихватывал с собой пулемет.
В 1913 году военный летчик поручик В. Поплавко устроил в носовой гондоле «Фармана-ХV» шкворневую установку для пулемета. В порядке эксперимента русские авиаторы успешно оснастили автоматическим оружием и аэропланы других типов. Стрелять приходилось из малоудобного положения — стоя. Летчик-наблюдатель, он же стрелок, чуть ли не полностью высовывался из кабины, что отнюдь не улучшало и без того скверную аэродинамику тогдашних самолетов. Позаботились авиаконструкторы и о защите самолета от вражеского огня с земли или с неприятельского аэроплана. В том же 1912 году на III Воздухоплавательной выставке в Париже экспортировался «блиндированный» моноплан «Моран-Солнье» с сигарообразным корпусом, полностью обшитым листовой сталью. И хотя по замыслу конструктора сталь должна была играть роль не столько брони, сколько упрочняющего элемента, аэроплан обрел защитные «доспехи».
В предвоенные годы родилось еще одно, быть может, самое главное «оружие» летчиков будущей истребительной авиации — высший пилотаж, мастерское управление аэропланом в любых его положениях.
В августе 1913 года наш соотечественник— военный летчик Петр Николаевич Нестеров впервые в истории авиации проделал петлю в вертикальной плоскости. Через несколько месяцев этим приемом овладели десятки русских и зарубежных летчиков. «Список пилотов, летавших вниз головой» опубликован в первом номере «Техники воздухоплавания» за 1914 год. «Мертвую петлю» Нестеров выполнил, задавшись отнюдь не спортивной целью. Замечательный летчик и патриот старался расширить маневренные способности аэроплана и создать самолет, предназначенный для настоящего воздушного поединка.
С мастерством и отвагой другого русского летчика, Константина Константиновича Арцеулова, связаны первые успешные попытки победить смертельного врага авиаторов — штопор. Арцеупов первый преднамеренно ввел самолет в это положение и вопреки утверждениям о неуправляемости штопора вывел машину.
На Западе пионером высшего пилотажа стал французский авиатор Адольф Пегу. В 1913 году смелый летчик продемонстрировал самые немыслимые эволюции своего «Блерио». Аппарат летал колесами вверх, пикировал, круто набирал высоту. Пегу доказал, что, если есть запас высоты, машину можно выровнять из любого положения. А ведь за три-четыре года до полетов Нестерова и Пегу, по образному выражению одного из авиаторов-пионеров, «в случае вихря, нагоняющего сзади, остается только подражать Арлекину, летящему со своей колокольни и просить бога, чтобы это долго продолжалось».
В то время как пилоты осваивали воздушное пространство, российское военное ведомство занялось «гигиеной воздухоплавания». Еще в 1912 году по распоряжению главного военно-санитарного инспектора в севастопольскую авиационную школу командируются врачи. Им поручили «совершать совместно с военными летчиками полеты на аэропланах с целью изучения действия полетов на организм человека».
Не следует думать, будто накануне войны "милитаризовали» всю авиацию. Параллельно с военными конкурсами, бомбометанием и воздушной стрельбой в небе Европы разыгрывались чисто спортивные схватки, оказавшие, впрочем, сильное влияние на развитие военных самолетов. Стремительно увеличивалась высота подъема, нарастала скорость — шажками в 5, 10, а то и в 15 км/ч, На авиационном небосклоне засверкали новые имена — уже в 1911 году «стариков» Блерио, Морана, Вуазена обставили на гоночных трассах Ньюпор, затем Ведрин и Прево.
Первую заявку на достойное место среди маститых метров летчик и конструктор Эдуард Ньюпор сделал в июле 1910 года, прилетев на аэроплане собственной конструкции в Реймс, на традиционные воздушные состязания. Маленький, ладный самолетик, оснащенный слабым (даже по тем временам) двигателем в 20 л. с., стал фаворитом соревнований, развив скорость 80 км/ч.
То, что в наши дни любой студент авиационного вуза считает азбучными истинами, вовсе не казалось очевидным «отцам» аэронавтики. Мало кто из них интересовался аэродинамикой. Главное, полагали конструкторы-эмпирики, оснастить машину мощным мотором, который заставит разогнаться любой летательный аппарат, как бы тот ни был сработан. Аэроплан Ньюпора поколебал эту точку зрения. Обтекаемый, зализанный фюзеляж и гладкая поверхность крыла, укрепленного небольшим количеством растяжек, — вот что помогло маломощному двигателю превратить самолет в один из самых скоростных в мире.
К началу мировой войны военные «Ньюпоры» всех мерок прочно обосновались в воздушных флотах многих европейских стран. Сам Эдуард Ньюпор не дожил до столь внушительного признания своих инженерных и предпринимательских талантов: он погиб в авиационной катастрофе в 1911 году. Та же участь чуть позднее постигла и Шарля — брата основателя фирмы. С 1913 года дела перешли в руки талантливого конструктора Густава Деляжа.
На спортивных трассах стремительные монопланы Ньюпора благополучно освоили область от 119 км/ч до 136 км/ч (официально зарегистрированные международной авиационной федерацией рекорды скорости) и передали эстафету сигарообразным монопланам "Депердюссен», созданным главным конструктором этой фирмы Луи Бешеро. Одна из этих удивительных машин, внешний вид которых мало вяжется с нашими представлениями об эпохе «этажерок», и достигла в сентябре 1913 года под управлением Мориса Прево заветной 200-километровой скорости. Становясь «резвее», аэроплан набирал вес, что позволило ему спустя несколько лет брать на борт не десятки, а сотни килограммов бомб, нести мощное вооружение,
Весной 1913 года недалеко от Петербурга впервые поднялся в небо аэроплан, весивший вчетверо больше, чем самая крупная летательная машина тех времен, самолет, способный составить конкуренцию грузоподъемным дирижаблям. Создателем 4-тонного «Русского витязя» был И. Сикорский.
Большие многоместные самолеты пытались строить многие конструкторы. Мешало предубеждение, подкрепленное выкладками маститых ученых, предостережениями практиков. Английский ученый Ланчестер опубликовал аэродинамическое исследование, в котором доказывал: самолеты уже достигли предельных размеров, дальнейший рост приведет к неспособности машин летать.
Самый большой аэроплан тех лет весил тонну. «Витязь» был в четыре раза тяжелее. Казалось, надо пропорционально увеличить исходный самолет, соответственно усилить двигатель, можно, наконец, оснастить машину несколькими моторами,
Увы, что такое «эффект масштаба», Сикорский отлично знал на собственном опыте. Построенные им модели вертолетов отлично летали, а геликоптер в натуральную величину так и не оторвался от земли. "Большую роль сыграла просто интуиция, — вспоминал Сикорский. — Я сделал крылья «Витязя» с очень большим размахом, хотя мог бы получить ту же площадь крыльев при половинном размахе и удвоенной ширине. Кстати, такая конструкция весила бы меньше, чем несущие поверхности «Витязя», но он не полетел бы. Влияние размаха крыла на «летучесть» самолета стало известно гораздо позже». При одинаковой подъемной силе длинное крыло обладает куда меньшим аэродинамическим сопротивлением, чем короткое.
Предшественник знаменитого бомбардировщика «Илья Муромец» — "Витязь" не был военным самолетом. Салон аэроплана не показался бы тесным и в наши дни: в нем свободно разместились диван, четыре ступа, кофейный столик, умывальник, гардероб. На стенах висели зеркала, большое окно прикрывали изысканные занавески. К услугам пассажиров был даже открытый балкон в носовой части фюзеляжа: благо, что тогдашние скорости позволяли выйти подышать воздухом. В первом же полете «Витязя» 13 мая 1913 года бортмеханик приветствовал с балкона собравшуюся толпу.
Сикорский делом доказал скептикам несостоятельность их опасений: аэроплан отлично летал и на трех двигателях. Оказалось также, что самолет весьма «терпелив» и к изменению центровки. При старте второй пилот, Алехнович, играл роль живого груза: если бы у «Витязя» появилась при старте тенденция задрать или опустить нос, Алехнович перешел бы соответственно вперед или назад (ныне ту или иную тенденцию самолета парируют с помощью триммера — отклоняемой поверхности на руле высоты, «помогающей» пилоту держать руль в отклоненном положении). Все обошлось — человек-триммер остался без дела.
«Витязь» совершил 53 удачных полета, установив в одном из них мировой рекорд продолжительности — 1 ч 54 мин. Беда подстерегла его на земле.
В тот день, когда Сикорский готовил машину к очередному старту, в воздух поднялся известный летчик, мастер пилотажа, Габер-Влынский. За несколько секунд до посадки двигатель его самолета оторвался (в те времена случалось и такое!) и угодил прямо в «Витязя». Сикорский не стал возиться с сильно поврежденным аэропланом и принялся строить новый, давно им задуманный — четырех моторный самолет «Илья Муромец».