Между братьями завязалась оживленная дискуссия и бесконечные споры. «Навязчивая мысль так захватила наши умы, что мы не могли делать никакой другой работы, — вспоминает Орвил. — Мы вступали в бесчисленные дискуссии и часто после часового горячего спора замечали, что мы так же далеки от соглашения, как и при начале его, но что каждый из нас занял первоначальную позицию другого в споре».
Споры велись не только в мастерской, но и дома, за столом, в кругу домашних, за завтраком, за обедом и ужином, а потом продолжались наверху в двух смежных спальнях через перегородку. Наконец эта дискуссия утомила не только самих спорщиков, но и их домашних. Даже терпеливая, привыкшая к шумной школьной аудитории учительница, их сестра Катерина, не выдержала.
— Если вы не прекратите спорить, то я уйду из дома! — закричала она однажды, вскочив из-за стола.
Наконец после двухмесячных горячих споров и изучения первоначальный туман, окутывавший проблему пропеллера, начал проясняться, и братья пришли к соглашению относительного того, каким должен быть пропеллер их первого аэроплана.
«Только после того, как прошло несколько месяцев и каждая фраза проблемы была всесторонне разобрана, начали распутываться различые воздействия, — пишут бр. Райт. — Когда же было достигнуто ясное понимание, то уже было не трудно сконструировать подходящие пропеллеры, с правильным диаметром, шагом и профилем лопасти, применительно к нашему аэроплану. Высокая эффективность в винтовом пропеллере не зависит от какой-нибудь особенной специальной формы и не существует такой вещи, как «лучший» винт. Пропеллер, показывающий высокую динамическую эффективность при применении на одной машине, может оказаться почти бесполезным на другой. Пропеллер в каждом случае должен конструироваться по машине, на которой он применяется. Наши первые пропеллеры, построенные целиком согласно вычислениям, давали 66 % полезного действия от израсходованной энергии. Это было на 1/3 больше, чем получали Максим и Лэнгли».
Братья решили устроить два пропеллера и вот по каким основаниям.
«Мы решили применить два пропеллера по двум причинам, — сообщает Орвил. — Во-первых, мы могли при двух пропеллерах обеспечить воздействие на большое количество воздуха и одновременно воспользоваться большим шагом, чем это было возможно при одном пропеллере, и, во-вторых, при пропеллерах, вращающихся в противоположном направлении, нейтрализовалось бы жироскопическое действие одного пропеллера другим».
Каждый пропеллер имел две лопасти, которые были склеены из кусков канадской сосны. Профили лопастей были тщательно вырезаны и обделаны, согласно расчетам. В длину обе лопасти имели 8 1/2 футов, в ширину на концах 6 дюймов. Оба пропеллера были насажены на стальные оси. Для скрепления употреблялись металлические полости, деревянные винты, а также излюбленное средство братьев — велосипедный цемент. Оба пропеллера были сделаны толкающими, а не тянущими, т. е. помещались позади, а не впереди крыльев.
Следующей, уже более легкой проблемой был вопрос, как соединить пропеллеры с мотором. Ременный привод и цепи оказались для этого совершенно непригодными. Наконец от одной фирмы в Индианополисе братья получили гусеничную цепь, типа Галля, и, испытав ее прочность, использовали ее для трансмиссии. Для того чтобы дать противоположное вращение пропеллерам, одна трансмиссия была перекручена в форме восьмерки. Такая трансмиссия из гусеничной цепи представляла большие неудобства и поэтому была заключена в металлические трубы. Бр. Райт высчитали, что из-за трансмиссии они теряли 5 % энергии.
В мае в сарае было произведено новое испытание двигателя, вместе с трансмиссией и временными лопастями вместо пропеллера. Результаты испытания оказались удовлетворительными.
«Когда мотор был окончен и испытан, — пишет Орвил, — мы нашли, что он развивал 16 л. с. в течение нескольких секунд, но затем мощность быстро уменьшалась и в конце минуты оказывалась равной только 12 л. с. Так как мы не знали, сколько должен давать мотор такого размера, то мы были очень довольны результатом. Дальнейший опыт показал нам, что мы не получили даже половины той двигательной силы, которую должны были иметь».
Так как мощность мотора оказалась более ожидаемой, то и вес аэроплана решено было увеличить с 550–600 фунтов до 750 фунтов, включая сюда и вес пилота. Братья считали, что такая тяжелая летательная машина, будучи в пять раз тяжелее их планера, требует гораздо большей прочности, и обратили на это особое внимание. Все части аэроплана были сделаны очень тщательно и прочно.
Мотор решено было поместить не сзади, а рядом с пилотом.
«Мы решили поместить мотор, — объясняет Орвил, — по одну сторону летчика, так чтобы в случае падения вперед мотор не упал бы на него. Во время наших планерных испытаний мы в ряде случаев опускались на одно крыло, но при поломке оно смягчило удар, так что мы не беспокоились о моторе в случае падения такого рода. Чтобы помешать машине опрокидываться при спуске на землю, мы применили полозья, как у саней, выдающиеся вперед от главных поверхностей. Во всем остальном общая конструкция и управление машиной были те же, что и у планера 1902 г.».
Так же как и на планере, на этом первом аэроплане бр. Райт особого сидения для летчика не было, и он должен был управлять аппаратом в лежачем положении.
Перед самым отъездом братья еще раз испытали трансмиссию в своей мастерской и нашли ее удовлетворительной. При этом было обнаружено, что стальные оси пропеллеров, сделанные из труб, недостаточно прочны, и они были заменены новыми.
Среди усиленной работы Вильбур улучил время и написал длинное письмо доктору Спрату. В письме этом от 24 мая Вильбур обсуждал разные спорные вопросы аэродинамики, иллюстрируя их геометрическими диаграммами.
В конце письма Вильбур излагал свои объяснения причины гибели Лилиенталя, показывая на шести диаграммах, как произошло падение аппарата. Снова, как и тогда, семь лет назад, в начале их юношеского восторженного увлечения авиацией, так и теперь, накануне первого исторического полета на аэроплане, перед бр. Райт пронеслась трагическая тень «первомученика авиации» — Отто Лилиенталя!
В 1903 г. бр. Райт выехали в Кити Хок значительно позднее, чем в предыдущие годы, уже осенью 23 сентября, прибыли в свой, лагерь 25-го.
В лагере братья нашли свой багаж, провизию, инструменты, отправленные туда за несколько недель раньше. Сарай оказался совершенно разрушенным сильной бурей, бывшей несколько месяцев назад. В ожидании прибытия мотора и частей аэроплана братья принялись за восстановление своего старого жилища и за постройку ангара для своего аэроплана. Планер 1902 г., несмотря на разрушение сарая, остался цел, и братья вскоре стали на нем летать.
На другой день после приезда Орвил написал письмо сестре, в котором юмористически описывает достопримечательности Кити Хок — тучи москитов, затмевающие свет солнца, молнию, превращающую ночь в день, и ветер, дующий со скоростью ста миль в час и сорвавший их анемометр. Только в конце письма сообщается о том, что постройка лагеря идет успешно, что прошлогодний планер готов к полетам и что над сборкой новой машины братья работают в дождливую или безветренную погоду.
Ряд интересных подробностей узнаем мы из письма Вильбура к отцу от 4 октября. Вильбур пишет, что новый сарай размером в 44 на 16 футов и в вышину 9 футов почти окончен, что в течение двух дней были особенно удачные полеты на планере, ракорд продолжительности — 43 сек. — даже несколько больше прошлогоднего. Вильбур думает, что скоро продолжительность полета достигнет одной минуты, так как они теперь могут парить на планере почти неподвижно при благоприятном ветре, а это большое достижение. В заключение Вильбур успокаивает отца тем, что полеты теперь стали гораздо менее опасны и что он и Орвил соблюдают все меры предосторожности.