Пытливый, творческий ум Нестерова не знал покоя. Освоив полет на планере, он решил заняться разработкой самолета собственной конструкции. Деятельное участие в разработке проекта принимал П. П. Соколов, ставший близким другом и советчиком Нестерова. Когда проект самолета был готов, Петр Николаевич снова отправился в Петербург.

Как заявлял о своем проекте Нестеров, он стремился создать самолет с органами управления, дающими возможность подражать полету птиц.

Однако в столице молодому изобретателю пришлось пережить г новое разочарование. Нестеров предполагал, что его успехи в летном деле произведут впечатление на руководителей военного ведомства, занимающихся авиацией, и они помогут ему осуществить постройку самолета и поступить в летную школу. Эти надежды не оправдались. Никто не обратил внимания на молодого энтузиаста летного дела. Помощник военного министра, к которому обратился Петр Николаевич с просьбой оказать помощь в постройке спроектированного им самолета и зачислении его в летную школу, уклонился от решения этого вопроса. Дав в принципе положительный ответ, он направил Нестерова в Главное военно-инженерное управление, снискавшее себе дурную славу непреодолимой преграды на пути отечественных изобретений. Немало выдающихся русских изобретений было законсервировано чиновниками Главного военно-инженерного управления. Так было с самолетом А. Ф. Можайского, с авиационным парашютом Г. Е. Котельникова, та же участь постигла и проект самолета, представленного Нестеровым. Не разобравшись в сущности предложения, «специалисты» из Главного военно-инженерного управления забраковали проект и отказали в выдаче денег на постройку самолета.

«Против теории управления, — говорил впоследствии Петр Николаевич, — мне ничего не могли возразить, так как она была ясна. Но я проповедовал крены, которые считались тогда опасными, и это вызвало у них сомнение».

Действительно, комиссия, рассматривавшая предложение Нестерова, заявила, что проект фантастичен и якобы это происходит потому, что Нестеров никогда не летал на самолетах. Отклонив проект, чиновники военного министерства распорядились о зачислении Нестерова не в авиационную школу, как он просил, а в воздухоплавательную.

Нестерову, практически отлично владевшему управлением аэростата, в воздухоплавательной школе пришлось по существу заниматься повторением пройденного. Во время пребывания в этой школе Нестеров продолжал разрабатывать проект самолета оригинальной конструкции. Этот проект, однако, был также отклонен. Окончив весной 1912 года воздухоплавательную школу по первому разряду и получив звание пилота-воздухоплавателя, Петр Николаевич возобновил хлопоты о переводе его в летную школу. 7 апреля 1912 г. он подает об этом рапорт. Наконец просьба Нестерова была удовлетворена и его зачислили слушателем Гатчинской военно-авиационной школы, преобразованной из авиационного отдела Офицерской воздухоплавательной школы.

Это был период, когда военное ведомство царской России, напуганное быстрым развитием авиации за границей, осознало необходимость увеличения численности своей военной авиации. В одном из официальных документов того периода было сказано: «Успехи, достигнутые в деле авиации, побудили военное ведомство принять меры к снабжению каждой из воздухоплавательных частей аэропланами с устройством аэродромов для обучения на аэропланах».

Воздухоплавательные части, имевшие аэростаты, стали получать и самолеты. Но не хватало летных кадров. Да их и неоткуда было черпать. В России до 1912 года фактически существовала только одна летная школа под Севастополем, которая в конце 1911 года сделала первый выпуск небольшой группы пилотов. Назрела необходимость в создании еще ряда авиационных школ по подготовке летчиков. Гатчинская авиационная школа после Севастопольской стала одним из наиболее крупных авиационных учебных заведений в дореволюционной России.

Нестеров горячо взялся за учение. Владея планером, Петр Николаевич быстро освоил управление самолетом. В то время еще ни в одной летной школе ни в России, ни на Западе не было учебных самолетов с двойным управлением. Переход к самостоятельному управлению самолетом в воздухе осуществлялся следующим образом: когда обучаемый достаточно хорошо осваивался с воздухом, ему разрешалось через плечо инструктора слегка держаться за ручку управления самолетом, при этом инструктор управления из своих рук не выпускал. И только после нескольких таких «учебных полетов», когда инструктор убеждался, что обучаемый способен самостоятельно пилотировать самолет, он передавал ему управление самолетом. Однако руль поворота и в этом случае находился у инструктора.

Учебные полеты в то время осуществлялись только по прямой.

Несмотря на блестящее выполнение первым русским летчиком Михаилом Никифоровичем Ефимовым глубоких виражей, крен при поворотах самолета даже в 5—7 градусов считался опасным и был запрещен. Было принято производить разворот «блюдечком», т. е. в строго горизонтальной плоскости. При выполнении такого разворота самолет «заносило» примерно так же, как сани на скользкой, сильно раскатанной ледяной дороге.

Однажды при полете на учебном самолете со скоростью 60—80 километров в час Нестеров, находясь на месте пилота, попытался сделать разворот при помощи крена. Эта попытка была немедленно пресечена сидящим сзади инструктором, который приказал Нестерову немедленно произвести посадку.

На земле инструктор сделал выговор учлету, заявив, что аварии в воздухе происходят только из-за резкого наклона самолета при повороте. В качестве наиболее убедительного аргумента инструктор сослался на то, что даже французы не делают таких кренов.

«Но, господин капитан, — заявил возмущенный Нестеров, — ведь известно, что русские на практике опровергли взгляды французов на технику пилотирования самолета. Вот, например, Михаил Ефимов — знаменитый русский летчик, он всегда делает при поворотах большие виражи».