为此，兄弟俩从代顿镇图书馆借阅了很多有关螺旋桨知识的书，当他们阅读了一些资料后，才惊奇地发现，人们对于螺旋桨的知识远比他们所想像的少得多；他们发现，书上有关螺旋桨的制作方案都是直接出自试验和观察，而不是来源于实践的理论。当人们看到某一种螺旋桨不能快速地推动船舶前进时，就再换上一个大点儿的，或者是不同螺距的试一试，直到人们满意为止，人们不是根据图纸设计好数据去制作螺旋桨，也不能准确地预见某条船的螺旋桨性能。尽管人们使用螺旋桨已经一个多世纪，但对它的性能还没有一个完整理论，可供利用的知识太少了。
为了研究螺旋桨性能的理论，威尔伯和奥威尔几乎放弃了所有的工作，专心致志地研究螺旋桨的性能原理。有时威尔伯和奥威尔为了论证自己的观点正确，争论得非常厉害，兄弟间的争论有利螺旋桨的研究。为论证一个结论，他们翻阅大量有关资料，反复地进行实验，直到把问题解决。
最终，兄弟俩设计出了一种比较理想的螺旋桨，他们将两具螺旋桨按图纸上的要求分别装在发动机的左右两侧，再用自行车的链条把它们联接到发动机上。
面对一系列错综复杂的问题，他们经过几个月的苦心钻研，逐一解决。最终，他们使螺旋桨的性能、特点等达到了一个新的高度，解决了一些前人没有解决的问题。他们也认为自己完全能够设计出所需要的螺旋桨来：直径、桨距、面积完全符合要求。这主要是因为他们解决了螺旋桨制造中的两个关键问题：首先，是它的转速和推动力，经过反复测试他们设计的螺旋桨转速可高达每分钟305转，而产生的推动力可达45千克，后来经过反复的实物测验与设计时计算的数据仅差1%；其次，是他们设计的螺旋桨，可将发动输出功率的66%转换为向前推进的动力，这个成绩比兰利教授设计的螺旋桨的推动力还大了三分之一。兰利教授成绩是在得到政府巨额补贴，还有很多助手帮助的情况下实现的，而莱特兄弟则是完全凭自身的力量来完成的。如果他们没有强烈的事业心和坚强的毅力，是不可能取得这样辉煌的成果的。
最后，兄弟俩决定在制造的动力飞机上使用两个螺旋桨，安装在飞机上面的管状轴上。两个相距大约10英尺，它们都用链轮上的链条所带动，这样不仅可以获得较大的空气反作用力，而且可以使用较大的叶距角度。通过使用两个相反螺旋桨，还可以使一个螺旋桨产生的陀螺效应，抵消另一个螺旋桨的效应。
一架新型的动力飞机终于完成了。
为明确飞机速度和计算飞行时间，威尔伯和奥威尔还将自己发明的速度计和计时表装到了飞机上。这一切都是在没有任何资助和帮助的情况下，依靠自己的力量完成的，如果没有强烈的兴趣和爱好，没有牺牲和和献身的精神，就不可能具有这么大的力量。
兴趣和爱好是最大的动力。
还有，在制造安装过程中，莱特兄弟发现链条必须通过导轨运行，以免碰撞和过紧。他们采用了管道导轨，把一根链条按“8”字的形状交叉安装，这样一来，两个螺旋桨就可以向不同方向旋转了。
经过一番艰辛的探索和艰苦的劳动，莱特兄弟亲自发明制造的带有一个速度计、一个计时表，两个螺旋桨的人类历史上的第一架新型的动力飞机——“飞行者”1号诞生了！
“飞行者”1号以轻质木料为骨架，以帆布作机翼材料。由于装有平行的双翼，拉高能力极大的增强了。还有，它是由12匹马力的汽缸内燃机来推动螺旋桨的。
2.第一次试飞成功 却遭冷遇——“飞行者”1号
“飞行者”1号一旦诞生，接下来的就是试飞了。他们决定仍然到基蒂霍克去试飞。在出发之前，兄弟俩将飞机拆开装箱，由船运到基蒂霍克，然后他们将商店事务交接清楚，就乘火车到基蒂霍克去了。
第四次来到基蒂霍克
威尔伯和奥威尔于1903年9月底第四次来到了这个久别的小渔村。前三次来，他们主要的精力在滑翔机上，但这一次却不同了，他们要试飞真正的飞机了。想到这里，兄弟俩竟按捺不住内心的激动，不由地大声高喊起来：
“基蒂霍克，我们又回来了！”
“请记住我们的努力吧，基蒂霍克！”
接连的浩劫
踌躇满志的兄弟两哪里会想到，当他们到达基蒂霍克的营地时，他们的机库已经被一场暴风给彻底毁坏了。他们在村民帮助下很快就在沙滩上搭起了帐篷，并将以前的小木屋重新修理好，然后又在附近又建了一个新机库，一个装滑翔机，一个放动力飞机。同时又建了个工作车间。
一劫刚过，一劫又至。当他们的新建机库接近完工时，一场暴风又一次突然降临，有些建筑遭到毁灭性破坏，风暴过后，真像一场洗劫。奥威尔冒着危险爬到房顶上，去抢修被风刮坏的地方，可是，他刚爬上房脊，大风又吹翻几处房顶板，他险些被大风从房顶上刮下来。哥哥威尔伯见势不妙，也立即爬上房顶，一手扶起弟弟，一手压住被暴风掀起的房顶板。由于兄弟两人的奋战，才使机库免遭毁灭性的破坏。
开始试飞，一个个问题接连不断
暴风过后，他们没有立即组装新飞机去飞行，而是将放在小木屋的第三号滑翔机拿出来，先做滑翔机飞行训练，为真正的飞机试飞做准备。威尔伯和奥威尔都精神饱满，在做好滑翔机的飞行实验后，信心百倍地开始组装和试飞新的飞机。
那些懂得一步一个脚印，步步为营，环环相扣的人，总是走得更稳妥，也更快捷。
谁知，不幸的事刚过，另外一件不幸的事又来了。在进行发动机实验时，由于螺旋桨的中轴硬度不够，在强大的压力下变弯曲了。他们不得不把两根轴卸下来，托人带回代顿镇的自行车铺去重新打制。轴还没有修好，却发现齿轮又坏了，还得停下来修齿轮，莱特兄弟没想到在安装时会出现这么多问题。这时才体会到：办成一件事情难呀！真是太难了！
即使重复做已经完成过的事情，也会出现不可意料的重大困难。
著名工程师肖纽特的意见
11月6日，莱特兄弟的老朋友肖纽特来到营地，在莱特兄弟研制飞机的过程中，肖纽特曾不断地给他们以鼓励和帮助。
由于风越刮越大，试飞的事情就不得不暂时放下。由于还有其他的事情，肖纽特只呆了几天就走了。但他临走时无意中说的一句话使莱特兄弟感到很着急，他说：“通常使用链条传动的动力至少有20%被浪费掉。”而莱特兄弟原只打算损失5%的动力，所以一时感到很紧张。肖纽特是一位很有才能的著名工程师，他提出的意见不能不考虑，莱特兄弟决定还是慎重一点为好，再测试一下看哪个数据更为准确。于是，他们把一条传动链条悬吊在一个链轮齿上，把链条的两头各挂一个沙袋，通过称出能够升起另一头的沙袋的重量，就能计算出在传动过程中损失的动力。测试结果与他们原来计算的差不多，少损耗还不到5% 。
权威的话不一定绝对正确，在科学和事实面前，人人平等。
新管道又出问题
11月20日，用钢管制成的更大、更重的轴，从代顿镇送回来了。当他们再次进行试验时，新的问题又出现了，在轴上用反螺纹的螺母固定的链轮不断地出现松动，虽然问题不大，可莱特兄弟一时拿不出什么办法解决它，他们只好把这个问题先放在一边。
如果暂时找不到答案，可以暂时放一放。也许，在安静些的时候就会找到新的解决方案。
次日，兄弟俩突然想起，在制造自行车时学到的技术，用胶合剂把车胎固定在轮轴上，他们还想起，有一次一个报废钟表秒针也是用胶合剂粘好的，效果不错。为什么不能用胶合剂在链轮上再试一试？于是，他们立刻把螺旋桨轴和链轮加热，然后把液状的胶合剂倒在螺纹上，再把它拧紧。
我们在做别的事情上的经验，有时可以借用到目前的事情上。
连日雨雪
采用以上的方法，链轮松动的问题终于被解决了。
眼看着一切准备就绪，当兄弟俩准备试飞时，天气又突然变化，连续好几天雨雪交加，下个不停。试飞的事又被迫推迟。
威尔伯和奥威尔并没有因为试飞暂停而闲着，他们仍旧忘我地工作。又发明了一种机械装置，来自动测试飞机从起飞到停机时的性能：飞机飞行的距离，发动机和螺旋桨的转数，一个秒表来计算时间，一个风速表来记录气流的速度和一个计数器来统计发动机运转的转数。他们制造的秒表、风速表和转数记数器都能自动开动，并能同时停止。
如果我们愿意不断地深入地进行下去，我们会发现任何工作都没有止境。那种刚刚从事一项工作和事业，就轻视它的态度，本身就说明自己认识的肤浅性。
管轴再次出现裂缝
利用这段时间，他们还对机翼的强度和发动机进行再次试验，也都取得了令人满意的结果。
虽然有了新的可喜的进展，可在11月28日的一次发动机试验中，他们发现最近加工的管状大轴又出现了裂缝。这时，冬天即将来临，他们已经没有时间再等待把大轴寄回代顿镇去修理。奥威尔决定立刻亲自回去一趟，去制造另外一套轴，不再使用管轴，它不能提供足够的动力去发动发动机和防止发动机炸裂。他们要用更坚硬的小尺寸的工具钢做轴，而不做管状轴，尽管当压力相同时，管状轴能够转移它的压力，但大的空轴没有余地去吸收不均衡的伸缩。
1902年12月11日，当奥威尔带着做好的中轴返回基蒂霍克时，时令已是寒冬，海边的风很大，天气又冷，莱特兄弟不畏困难，耐心地做着一切飞行准备工作。好心的老朋友肯特先生劝他们说：
“现在天寒地冻的，时而下雨，时而下雪，风势又是如此强劲，天寒地冻的，为什么不等待明年春暖花开时再来试飞呢？”
“谢谢您的好意。可我们的目的就是要飞机在各种不同的天气条件下都能飞行，天气不好，正是检验我们制造的飞机的一个好机会。”威尔伯心怀感激地说。
无论顺境，还是逆境，不同的条件，都可以提供不同的机会。
兰利教授的飞机事故的教训
奥威尔在返回基蒂霍克营地的途中，从一张报纸上读到了关于兰利教授的飞机最近在华盛顿的波托马克河试验失败的消息。
与莱特兄弟一样，兰利教授也在进行着飞机的研究试验工作。实际上，兰利早在十七八年前就开始了研究。他制作了一个可以转动的实验台，以用来进行空气动力的试验。他在利连撒尔去世的那一年，制造了一架模型飞机，以每小时40公里的速度，成功地飞行了近900公里的距离。美国政府知道后，还给他以经费资助，希望他制造出真正的飞机来。兰利先生制作的飞机是单翼式的，他认为复翼机的缺点是上、下两翼间的空气散乱流通，会减低机身的浮力。他的飞机机身是由金属制作的，并装有螺旋桨，但他是以蒸汽发动机来带动的。
1903年10月，兰利决定在维琴尼亚的波多马克河进行载人动力飞机试飞。他首先建造了一艘巨大的平面船，上面铺设了轨道，在轨道的一端，装置了一架弹簧发射器，凭借此发射器将停在轨道上的飞机推送出去。
由于事先进行了广泛的宣传，试飞这一天，好奇的人们挤满了河的两岸，不少记者也前来捕捉这激动人心的时刻。试飞开始，兰利的助手曼利戴着风镜，精神抖擞地走上了飞机。他先发动了发动机，随即螺旋桨就转动了起来，随着发射器的健钮被按下，飞机立即被弹簧弹送了出去。虽然飞机本身发动了发动机，螺旋桨也旋转起来，但它刚离开轨道不久就一头栽到了河中央，驾驶员曼利经及时抢救脱险。
得知这一消息，奥威尔深感震惊，同时更坚定了他研究制造飞机的决心。奥威尔一到营地，哥俩就把新的大钢轴装到发动机上。
1903年12月12日下午，星期六，飞机再次准备试飞。由于风太小，单靠一条60米的单轨道，在平地起飞是不行的。因为天黑，又没有足够的时间把飞机送到附近的一个小山上（在这个小山的陡坡上设上滑行轨道，这样的话就是在没有风的天气里，飞机也能有足够的速度飞起来。），这一天的试飞只好放弃。
这之前，莱特兄弟了解到兰利教授已经又制造了一架机翼长16米的大型飞机，并安装了一部发动机，这部发动机的动力比莱特兄弟的发动机的力量大四倍。莱特兄弟十分重视兰利的试飞，他们对这次试飞的报道，以及制造飞机的材料，等等，都一一地进行了认真的分析和研究。据介绍，当飞机刚离开发射机时，飞机就发出一种不正常的怪声，接着就出现左右不定的摇摆，最后垂直坠落下来。
经过一番深入、细致的研究，威尔伯和奥威尔认为兰利的飞机失事的原因是：第一，是制造飞机用的材料不好；第二，是组装不合适；第三，是驾驶员的经验不足。
12月13日，鉴于兰利教授试飞失败的教训，威尔伯和奥威尔严格地检查了自制飞机的所有部件，丝毫不敢有半点马虎大意；他们还进行了多次逆转试验。证明飞机的性能完全良好后，他们才决定在第二天进行飞行。
第一次试飞惨遭失败
12月14日，这一天是星期一，天气晴朗，风势不太强，气温比较低。
由于风力不大，并不适合在营地的平地上进行试验飞行，不过，驾驶员却因风小而比较容易操纵飞机。这次他们充满信心，认为他们一定能成功。为以防万一，他们还从救护站请来了五个工作人员。
第一步，他们在沙滩的斜坡上铺设了飞机起飞用的木轨，外面包上一层铁皮，便于滑行，长约18米。
第二步，他们将飞机放在铺设的轨道上。
一切准备好后，兄弟俩还不放心，又将飞机仔仔细细地检查了一遍，检查的结果表明，一切正常。
试飞之前，他们已向渔村的居民发出了邀请，但由于天气太冷，只来了十几个人。
“这一次由谁来驾驶呢?”奥威尔问。
“这样吧。”威尔伯说，“我抛硬币，如果是正面，我飞，如果是反面，你飞。”
“好吧！”
抛的结果是正面向上——威尔伯先飞。
“兄弟两人互相握手”，一位基蒂霍克人后来说，“我们禁不住望着他们紧握着双手，久久地不愿放开，就像两个行将分手的人，瞻念前途吉凶未卜，互道珍重一样。”
人们共同的特点是趋利避害，然而，许多时候，一件事情总得有人做，往往还只能由一个人做，大家都想做那件有利事，大家也都不想做那件危险的事，如果我们采取简单的决定办法，不可避免会引起人们思想上的误会，要想让大家觉得公平，我们可以采取一些有趣的办法来决定由谁来做。
“哥哥，千万不要飞得太高”，奥威尔叮嘱威尔伯，“离地面10英尺或15英尺就够了。”
对于潜在的危险，虽然我们有时没有办法避免，除非我们不做，但有时却又不得不做，或必须做，但我们有办法控制风险，将风险努力降到最低的程度。