Братья Уилбур и Орвилл Райт, владельцы мастерской по ремонту велосипедов из Дейтройта в США, увлеклись идеей полета на аппарате тяжелее воздуха. Они построили несколько планеров и летали на них. А затем у них возникла идея установить на свой третий по счету планер бензиновый мотор.

Почему они выбрали именно двигатель внутреннего сгорания? Ранее многие конструкторы пытались создать летательные аппараты с паровыми машинами. Но всех их постигли неудачи. Что произошло с аппаратом А.Ф. Можайского - до сих пор толком не известно. Строили его на деньги военного министерства, но почему то никакой комиссии для осмотра и испытаний “летательной машины” не создали. Современные иследователи предполагают, что на разбеге аппарат завалился то ли с помоста, то ли с рельсовой дорожки и получил серьезные повреждения. А вот за “Эолом” француза К. Адера военные заказчики наблюдали со всех сторон. В рапорте о попытке взлета четко указано, что он подпрыгнул, но заднее колесо от земли не оторвалось, так что полет места не имел. Мощную машину американца Х. Максима постигла примерно та же участь, что аппарат Можайского - он не взлетел, а свалился после разгона.

А причина была проста - недостаток тяги при большом весе.У Можайского б`ольшая из из двух паровых машин , изготовленных по его заказу в Англии, развивала мощность 20 л.с. при суммарном весе около 140 кг. Это был очень неплохой показатель. Как писали в то время, “Можайскому удалось изобрести машину, каких до сих пор ещё не было, и действительно, его машина вместе с котлом весит 14,5 ф. на паровую лошадь”. В пересчете это примерно 6,6 кг на одну лошадиную силу. У других изобретателей выходило 8-10 кг/л.с. Можайский мечтал заполучить легкую паровую машину с показателем 4-5 кг/л.с., но на том уровне развития техники это было недостижимо. КПД “как у паровоза” - это, к сожалению, реальность.

Кроме того, паровая машина расходует не только топливо (Можайский использовал сырую нефть), но и воду. Можайский пошел на включение в силовую установку теплообменника-конденсатора, превращавший “мятый” пар обратно в воду. Это добавило к весу машины около 20 кг. 

Кое-кто думал о применении электрической тяги, уже опробованной на дирижаблях. Электромотор мог быть достаточно легким, но тогдашние свинцовые аккумуляторы весили непомерно много. На дирижабле “Франс” Шарля Ренара с электрическим приводом на одну лошадиную силу приходилось 104 кг веса силовой установки! При этом запаса энергии хватало где-то на полчаса полета.

А вот двигатели внутреннего сгорания с самого начала демонстрировали неплохие показатели по весу на единицу мощности. Что такое двигатель внутреннего сгорания? Паровая машина, так же как, скажем, двигатель Стирлинга - внешнего сгорания. Рабочее тело - вода (в “паровике”) или газ (в “стирлинге”) отделены от горящего топлива, которое может быть каким угодно: углем, нефтью, дровами или хоть сушеным навозом. А вот в бензиновом моторе работу совершают горячие газы, образовавшиеся при сгорании топливовоздушной смеси. Они движут поршни, поступательное движение которых тем или иным способом преобразуется во вращательное, передаваемое на винт. Все вы, наверное знаете, как работает кривошипно-шатунный механизм в моторе автомобиля. На самом деле механизмов подобного назначения - до десятка разных видов, но кривошипно-шатунный (шатуны плюс коленчатый вал) - самый распространенный. В общем, бензиновый мотор преобразует тепловую энергию, высвободившуюся при сгорании топлива, в крутящий момент на выходном валу, вращающем винт.

У первых автомобильных моторов на одну лошадиную силу приходилось сначала около 8кг, то есть на уровне хороших паровых машин, но довольно быстро этот показатель довели примерно до 6 кг и двигались дальше. Но автомобилю то летать не надо!

Мастерская братьев Райт в то время уже пробовала ремонтировать новомодные автомобили. Одни авторы пишут, что братья купили автомобильный мотор и доработали его, другие - что они сделали его сами, использую части от разных двигателей. На самом деле его сконструировали специально для летательного аппарата -  впервые в мире!

Уилбур и Орвилл вычислили, что для взлёта им нужно получить мощность не менее 8 л.с. при весе мотора не более 90 кг. Проект готовили с запасом - на 10 “лошадей”.

Мотор Райтов имел блок из четырех цилиндров, лежащий горизонтально. Блок отливался из мягкого сплава алюминия с медью, охлаждался водой. Большую часть других деталей изготавливали из чугуна. Карбюратор отсутствовал, вместо него применили небольшой обогреваемый стакан, куда бензин поступал самотеком. В нём легкое топливо превращалось в пар, засасывавшийся в цилиндры. Свечей не было, вместо этого в каждом цилиндре монтировали пару контактов с небольшим зазором.

Двигатель работал по четырехтактному циклу, то есть фазы проходили на протяжении двух оборотов коленчатого вала. На первом круге шло всасывание бензинового пара, потом его сжатие.

Затем электрическая искра воспламеняла смесь. Температура и давление пара резко возрастали, и они с силой давили на поршень - это рабочий ход. Второй круг завершал выхлоп - вытеснение прогоревших газов.

Запускать собирались с зажиганием от сухой батареи и предварительным шприцеванием цилиндров небольшим количеством бензина. Дальше искру обеспечивало магнето - маленький импульсный генератор.

Все заготовки сделали на заводе “Бакай айрон энд брас уоркс”, а дальше их обработал один из механиков мастерской. Братья лично занимались регулировкой. Все потрудились на совесть - при первом пуске получили 16 л.с. и ужасно обрадовались. Но при втором мотор перегрелся и его заклинило. Практически всё пришлось делать с начала.

На второй раз добились стабильной работы двигателя, он выдавал 12 - 13 л.с. Какой либо дроссель отсутствовал, после прогрева мотор выходил на максимальные обороты и так и оставался. Правда они были невелики - всего 1025 об/мин. По современным меркам это совсем мало, практически холостой ход. Но учтите, что никто не ожидал от аппарата полета с большой скоростью, а чем меньше скорость - тем медленнее должны вращаться воздушные винты ( на биплане Райтов их имелось два, оба толкающие).

При этом на каждую лошадиную силу получалось что- то порядка 5 кг веса. Вот это, плюс мешок с песком, приводивший в действие примитивную катапульту, и позволило братьям поднять свой биплан в воздух. Прежде чем воткнуться носом в землю, он летел 12 секунд. Это произошло 17 декабря 1903 года. Так появился первый в мире аэроплан, а его двигатель, соответственно, стал первым в мире авиамотором.

Конечно, райтовский “Флайер” (то есть “Летун”) при размахе бипланной коробки 12,25 м. весил всего 340 кг. с мотором и пилотом и не имел никакого практического значения. Но это было окно в будущее…

Воодушевленные успехом, братья забросили велосипеды и автомобили, фирма “Райт” стала создавать новые самолеты и моторы для них. Последующие двигатели получились уже существенно совершеннее первого. Их делали специально для применения на аэропланах.

Какие же специфические черты имеет авиационный двигатель? Во-первых, он должен быть мощным - для полета требуется много энергии. При этом автомобильный мотор большую часть времени развивает порядка 10-15% максимальной мощности, лишь при разгоне нужно больше; авиационный редко опускается ниже 50% максимала. Во-вторых, двигатель для самолета должен быть легким. Это предопределило широкое использование в них алюминия. В-третьих, он должен быть компактным. В-четвёртых, требуется высокая надежность, в небе на обочину не отъедешь. Конструкция аэроплана - легкая и довольно хрупкая, поначалу их делали из деревянных реек, рояльной проволоки и полотна, поэтому тряска и сильные вибрации недопустимы.Потом появились и другие требования, но о них мы поговорим позже.

Один из наиболее удачных моторов “Райт”, сделанный в 1908 году, развивал мощность 30 л. с. Он тоже имел четыре цилиндра, но уже поставленных вертикально в ряд. Охлаждение сохранили водяным, термосифонного типа - без насоса. Карбюратор опять отсутствовал, его заменили впрыском топлива низкого давления во всасывающие патрубки цилиндров. Применение для картера алюминия существенно снизило вес. Кроме того, сыграло свою роль увеличение размерности - один большой мотор всегда легче, чем два маленьких, развивающих в сумме ту же мощность. Новый двигатель сохранил некоторые черты, свидетельствующие об “автомобильном” происхождении. Например, у него имелся маховик, делавший вращение вала более стабильным, без рывков. Вообще-то авиамотору маховик не нужен: его функции выполняет воздушный винт. Но у братьев Райт на самолетах предусматривалось сцепление. Двигатель прогревался на холостом ходу, без нагрузки, затем сцепление соединяло зубчатое колесо на коленчатом валу с винтами посредством цепной передачи. Сейчас нечто подобное присутствует на вертолетах. У этого мотора уже приходилось всего 3,2 кг на 1 л.с. Такой двигатель стоял на биплане “Райт А”.

Этот аппарат сохранял схему “утка”, но уже был больше и тяжелее, взлетный вес дошел до 573 кг. При необходимости можно было взять на борт второго человека, который тоже сидел “на жердочке”, как и пилот. На испытаниях развили максимальную скорость 69 км/ч - примерно на уровне тогдашнего спортивного автомобиля.

Предприимчивые братья стали предлагать свои аэропланы и моторы для них разным странам, продавать лицензии на их изготовление. В 1908 году Военное министерство России тоже решило купить образец биплана “Райт А” для ознакомления. В феврале 1909 оно заплатило необходимую сумму французской фирме “Ариэль”, строившей американские самолеты по лицензии. Но при облете во Франции машина разбилась, пилот погиб. Чтобы сгладить факт, подрывающий репутацию, в апреле 1910 "Ариэль" отправила в Россию два таких же аэроплана. Их тоже довольно быстро расколотили.

Однако нашлись люди, готовые освоить производство райтовских самолетов и моторов в России. Инициативу проявил директор рижского завода “Мотор” Теодор Калеп. Официально это предприятие именовалось Товариществом Первого Рижского машиностроительного и чугунолитейного завода “Мотор”. В документах встречается и другое наименование - Рижский трансмиссионный машиностроительный и чугунолитейный завод “Мотор”. Основной продукцией там являлись трансмиссии для станков. Располагалось предприятие в местечке Зассенгоф (ныне Засулаукс) под Ригой.

Калеп провел переговоры с берлинской фирмой “Флюгмашинен Райт”, имевшей лицензию на американские аэропланы и моторы. В марте 1910 он приобрел у немцев права на постройку биплана “Райт А” и 30-сильного двигателя. Летом того же года на “Моторе” наладили выпуск этих моторов в несколько модернизированном виде с мощностью, поднявшейся до 35 л.с. Калеп немного доработал клапанный механизм, заменил некоторые материалы более качественными.

Первый из сделанных в Риге двигателей 11 января 1911 поднялся в небо на биплане, построенном на базе конструкции братьев Райт. Самолет пилотировал М. Траутман. Журнал “Вестник воздухоплавания” написал про клеповский мотор: “Он без труда пускается в ход, достаточно одного или пол-оборота винта, чтобы машина заработала без перебоев”. Вот так и запускали тогда авиационные двигатели. При жесткой связи коленчатого вала с винтом, механик рукой рывком дергал за конец лопасти пропеллера, а пилот в это время включал зажигание. Зазевался технарь - получи удар винтом. Он хоть и деревянный, но жесткий и тяжелый, перелом кости обеспечен.

Отметьте: летные испытания проходили зимой, мотор водяного охлаждения, но полет прошел успешно. Сделали моторов “Райт-Рига” немного, менее десятка; ни на одном серийном аэроплане этот тип не устанавливался. Сейчас сохранился один экземпляр, демонстрирующийся в Центральном музее ВВС в Монино. Он немного пострадал при пожаре старого здания музея, но в целом имеет вполне пристойный вид.

Для нас этот двигатель интересен только тем, что он был первым в России. Парадоксально, но мотор “Райт-Рига”, основанный на американском образце, купленном через немцев, доработанном эстонцем Калепом, и выпущенный заводом на территории Латвии, считают первым российским авиационным двигателем. Однако в этом есть свой смысл: вся Прибалтика считалась частью Российской империи, Калеп являлся российским подданным, а “Мотор” позже перебрался в Москву и стал частью ныне существующего завода “Салют”.

Мотор “Райт-Рига” нельзя считать ни гражданским, ни военным. Просто тогда ещё не существовало ни гражданской, ни военной авиации. Аэроплан был чем-то вроде игрушки, иногда - атракционом. Но ситуация довольно быстро изменилась.