Когда люди поняли, что полет на аппарате тяжелее воздуха действительно возможен, последовал настоящий взрыв энтузиазма. В разных странах строили самые разнообразные аэропланы, для них требовались двигатели. Сначала “перелицовывали” автомобильные и другие конструкции. Например, “Антуанетт” создавался исходно для гоночной моторной лодки, “Анзани” - для мотоцикла. Потом начали делать специальные двигатели именно для полета. Многие авиаконструкторы сами проектировали и изготавливали их для своих аэропланов. У нас, например, С.В. Гризодубов собрал четырехцилиндровый мотор АДГ-1 мощностью 40 л.с., который последовательно ставил на три своих самолета.

Каких только схем не придумывали. Вдобавок к водяному охлаждению стали применять воздушное. Оно было не столь эффективно на малых скоростях полета, но зато мотор получался легче. При водяном охлаждении на двигатель требовалось ставить помпу (насос), жидкость в рубашках увеличивала вес. Кроме того, к суммарному весу винтомоторной установки добавлялись водяной бачок, радиаторы, магистрали, клапаны и прочее. Утечка воды в конечном счете приводила к перегреву мотора и его заклиниванию. Двигатели воздушного охлаждения считали более “живучими”.

Цилиндры ставили в ряд, как братья Райт, располагали двумя рядами под углом друг к другу (этот тип стали называть V-образным), звездообразно и веером. Чем больше цилиндров, тем плавнее ход мотора. Число же их при рядном расположении выбирали обычно кратным четырем или шести. Это определялось удобством уравновешивания, “шестерка” почти полностью уравновешивается сама собой.

Мощность двигателя постоянно росла, к началу 1911 года выпускали немало типов в 50 л.с. и даже более. Так, английский “Грин” 1909 года развивал 60 л.с.

Вскоре в лидеры выбилась Франция: там покупали аэропланы, моторы для них, туда приезжали учиться летать. А самолетов и двигателей требовалось больше и больше - всё явственнее вырисовывались перспективы военного применения летательных аппаратов. Ещё братья Райт поняли, какое мощное оружие создали. Но это их нисколько не смутило - как уже говорилось, они начали предлагать свои самолеты и моторы армиям и флотам различных стран. Первыми, естественно, стали США. К американским военным Райты обращались дважды - и дважды получали отказ. Второй стала Россия, которой подобные предложения делали весной 1906 г. В этом имелся свой резон - русская армия тогда была самой большой в мире. Но наши генералы новинкой тоже не заинтересовались.

Пионерами всё же стали американцы - 1 августа 1907 в США появилось авиационное подразделение службы связи. Но аэропланами оно обзавелось только в августе 1909. В тот же год первый военный самолет появился у итальянцев и несколько штук у России. С этого времени началось бурное развитие военной авиации. Сперва речь шла только о воздушной разведке. Но в январе 1910 американцы попробовали с воздуха сбрасывать в цель мешочки с песком, в августе этого же года - стрелять из винтовки по мишеням.

Создавалась военная авиация и в России. Сразу встал вопрос: на какие типы моторов следует ориентироваться? В декабре 1910 во Францию командировали полковника С.А. Ульянина, начальника авиационного отдела воздухоплавательной школы и авиаконструктора. Инженерное ведомство, которому тогда подчинялись авиаторы и аэронавты, поставило перед ним задачу выявить, какие типы авиационных двигателей стоило бы выпускать в России. В своём рапорте Ульянин написал: “Моё личное мнение … следующее: начать производство моторов ”Гном" …".

Компания “Гном” занималась выпуском ротативных двигателей. Тогда все моторы делились на стационарные и ротативные. Стационарный - это привычный нам вариант, когда картер и цилиндры неподвижны, а коленчатый вал вращается. У ротативного наоборот, коленчатый вал неподвижен (он прикреплен к “пауку”, выполняющему роль моторамы), а крутится картер с цилиндрами. Такая схема позволяла довольно компактному и легкому двигателю не перегреваться при полете с малой скоростью; тогдашний аэроплан передвигался медленнее современного автомобиля.

Ротативный принцип изобрел англичанин Л. Харгрейв, но до практического воплощения его довели французские инженеры. Конструкторами “Гнома” были братья Лоран и Луи Сеген. Они создали целое семейство звездообразных моторов воздушного охлаждения. Топливовоздушная смесь из карбюратора через полый коленчатый вал поступала в картер. Оттуда в камеры сгорания она проходила через клапаны в днище поршней, открывавшиеся просто перепадом давления. Чтобы бензин не разбавлял масло (это привело бы к увеличению трения), смазку осуществляли касторкой. Она не растворяется бензином, но имеет всем известные слабительные свойства. Выхлоп осуществлялся через клапаны у головок, открывающимися длинными штоками, приводившимися от кулачковой шайбы.

 Цилиндры изготавливали из стали, поршни из чугуна, картер отливали из алюминия. Количество цилиндров, как у всех звездообразных моторов, обязательно было нечетным. Дело в том, что на первом обороте коленчатого вала вспышки происходят в нечетных цилиндрах - первом, третьем, пятом … А на втором - в четных: втором, четвертом и так далее.

Ток к свечам зажигания шел через угольный контакт на коллектор, вращавшийся вместе с картером. Зажигание - одинарное: на цилиндр - одна свеча, у мотора - магнето.  

Двигатели “Гнома” обозначались буквами греческого алфавита, но не по порядку создания. Первой успешной конструкцией, которая выпускалась в больших количествах, стала семицилиндровая “Омега”, мощностью 50 л.с. Её сконструировали в 1907 году и серийно делали с 1908 года. К моменту прибытия Ульянина во Францию появилась “Гамма”. Чтобы увеличить мощность, на ней конструкторы увеличили диаметр цилиндра со 110 мм до 130 мм при прежнем ходе 120 мм. Заявленая мощность “Гаммы” составляла 70 л.с., позже испытания в России показали, что больше 65 л.с. серийные моторы не дают.

Формирую российскую военную авиацию, пришли к выводу, что часть самолетов можно строить на отечественных заводах, а вот все двигатели придется приобретать за границей. Военное министерство выбрало “Омегу”, уже собиравшуюся в значительных количествах. В пересчете на русские деньги она обходилась в 3975 рублей. У нас это мотор к тому времени уже применялся. Впервые их поставили на небольшой серии аэропланов “Россия-А”, представлявших собой вариант французского биплана “Фарман-III”.

В России приняли свою систему обозначений авиационных двигателей: писали название фирмы и мощность в лошадиных силах. Так “Омега” превратилась в “Гном-50”. Эти моторы монтировались на аэропланах “Ньюпор-IV”, “Моран-Ж”, “Фарман-IV” и “Фарман-VII”, которые с 1912 года состояли на вооружении в России.

 “Ньюпор-IV” в период зарождения русской военной авиации считался основным типом самолета. Это был небольшой моноплан с крыльями, укрепленными системой проволочных растяжек. Пилот сидел в открытой кабине на бензобаке. Эти машины покупали за границей и строили на отечественных заводах в разных вариантах. Прославился “Ньюпор-IV” тем, что именно на нём П.Н. Нестеров 27 августа 1913 года впервые в мире выполнил “мертвую петлю”. Летчик потом писал: “… мотор … великолепно работал всю верхнюю половину петли”. За смелый полет Нестерову вручили новенький аэроплан “Моран”. Этот самолёт имел схожую с “Ньюпором” компоновку, но летал быстрее - его максимальная скорость достигала 135 км/ч. В 1914 году на нём Нестеров совершил перелет из Москвы в Санкт-Петербург за пять часов. “Мораны” тоже импортировали, так и собирали в нашей стране.

26 августа 1914 на этой машине Нестеров колесами таранил австрийский аэроплан “Альбатрос”. Мотор "Гном при ударе отвалился у упал отдельно.

Оба упоминавшихся выше “Фармана” выглядели куда более старомодно, напоминая коробчатые воздушные змеи. Летчики сидели на открытых сиденьях, мотор устанавливался за пилотом, вращая толкающий пропеллер. “Четверки” в разряде боевых пробыли очень недолго и быстро превратились в учебные. Максимальная скорость у них не превышала 60 км/ч.  

Самолеты “Фарман-VII” с ноября 1912 применялись как разведчики в Первой Балканской войне, причем летали на них русский добровольцы. Все эти машины не несли никакого вооружения.

Теодор Калеп, поняв конъюнктуру, решил организовать производство “Гномов” в России. Он начал переговоры с фирмой о лицензии, но выставленные условия ему совсем не понравились. Французы потребовали таких высоких отчислений, что вся затея теряла смысл. Тогда пошли другим путем. Использовав купленный во Франции образец “Омеги”, Калеп и инженер Шухгальтер в конце 1911 года спроектировали на его основе собственный вариант. Картер сделали разъемным из двух половин, изменили крепление цилиндров, доработали впускные клапаны, чугунные поршни заменили алюминиевыми.

К февралю 1912 сделали партию из пяти таких моторов, ставших потом известными как “Калеп-50”. Сначала испытания прошли не очень удачно. Но затем наладили поставки высококачественных заготовок с Путиловского завода в Санкт-Петербурге и рижской “Саламандры”. Это позволило достичь хороших результатов. “Калеп-50” весил 66 кг против 74,5 у оригинала. При этом “Омега” реально выдавала максимально 47-49 л.с., а рижский мотор до 60 л.с. “Гном-50” по инструкции требовал переборки через каждые 20 часов работы. Реально латунные поршневые кольца выходили из строя через 16-25 часов. Кроме того, из-за деформации штоков привода выхлопных клапанов нарушались зазоры в системе газораспределения. “Мотор” гарантировал 50 часов надежной работы, в том числе 10 непрерывно. Но шарикоподшипники и магнето для рижских двигателей импортировали из Германии.

В феврале 1912 Калеп обратился к Главному инженерному управлению. Он просил передать ему заказ, который намеревались выдать заводу “Гном”, но получил отказ.

Однако завод “Мотор” делал двигатели “Калеп-50” в количестве одного-двух в месяц. Они устанавливались на некоторых самолетах “Фарман-VII” русского производства.

Фирма “Гном” экспортировала в Россию и другие модели своих моторов. Поставлялась “Лямбда” (Гном-80), запущенная в серию в 1912 году. По тому времени мотор показывал выдающиеся показатели по легкости - при нормальной мощности 80 л.с. он весил 96 кг. Он не перегревался и считался простым в конструкции.

Но и недостатков у него хватало. Часть из них являлась неизбежной для ротативной схемы. Вращение картера делало невозможным оборот масла. Оно уходило в камеры сгорания и “выхаркивалось” через выхлопные клапаны, расход получался очень большим. Существенная часть мощности мотора уходила на преодоление аэродинамического сопротивления при вращении почти всей конструкции. Из-за гироскопического эффекта левый и правый развороты выполнялись по разному.

Ну а кроме того, все “Гномы” отличались низкой экономичностью. У них имелся один главный шатун, а остальные шесть прицепные на пальцах. Из-за этого ход в разных цилиндрах получался разный, что способствовало появлению сильных вибраций. У “Лямбды” появился новый карбюратор, немного улучшивший экономичность, но зато приводивший к переизбытку бензина в смеси на малых оборотах, из-за чего двигатель просто глох. Особенно опасно это было при заходе на посадку; говорили “мотор обрезал”.

Тем не менее “Гномы” стали очень популярны. Их производство наладили в Германии, Великобритании, Швеции и Италии. В 1912 году и в Москве фирма создала свой филиал. Выпуск моторов “Лямбда” на новом заводе начали 19 апреля 1913 года. Собирали семь-десять двигателей в месяц. Постепенно производство расширялось, некоторые детали изготавливали на месте, кое-что закупали на других предприятиях. Попытки освоить литье крупных деталей не удались, части картера по прежнему возили из Франции.

В российской авиации параллельно использовались моторы “Гном” французского и русского изготовления, конструктивно друг от друга не отличавшиеся. Они устанавливались на аэропланах “Фарман-IX”, некоторых “Фарман-XV” и “Ньюпор-IV”, а также “Фарман-XVI”. Первые строились серийно на московском заводе “Дукс”, русский вариант имел обтекаемую гондолу, в которой сидели два члена экипажа. Вторых на дуксе сделали всего 18 штук, но этот тип примечателен тем, что стал первым аэропланом в России, вооруженным пулеметом: в 1913 году поручик В.Р. Поплавко поставил в передней кабине станковый “Максим”.

Конкурируя с фирмой “Гном” в 1913 году Калеп сделал свой 80-сильный мотор, вляв за основу “Лямбду”. В рижском варианте немного укоротили ход поршня - 140 мм вместо 145. Однако мощность не уменьшилась, а увеличилась, вес снизили до 81 кг. против 98 у французов. В 1913 году для военных провели показательные испытания “Калеп-80”, завершившиеся успешно. Тяжелобольной Калеп приехал на запуск, а через несколько дней умер. Уже после смерти его мотор рекомендовали преобрести для нужд Военного министерства.

Двигатель “Лямбда” задержался в России дольше, чем во Франции. К началу Первой мировой войны он считался устаревшим, ненадежным и неэкономичным. Его требовали заменить либо на “Калеп-80”, либо на французские “Клерже” или “Рон”. А.К. Туманский, учившийся в 1916 году летать в Качинской школе, писал в своих мемуарах: “Ротативные моторы типа ”Гном" … по своей надежности не могли идти ни в какое сравнение с немецкими …"

24 октября 1914 года военное ведомство выдало заказ на производство моторов “Калеп - 80”. Всего за 1914-1915 годы выпустили 53 штуки, хотя ежегодная производительность “Мотора” оценивалась в 300 двигателей и более. Смерть Калепа стала тяжелым ударом для российского авиационного моторостроения. На “Моторе” так и не появилось специалиста, сравнимого с ним по таланту и энтузиазму. Шухгальтер ещё долго работал на заводе, но явно не рвался в лидеры. Новые руководители предприятия сосредоточили усилия на организации серийного производства. Последние проекты Калепа позабросили; 100-сильный девятицилиндровый мотор, по видимому, даже не проходил испытаний.