在吸取前人的经验教训的基础上，莱特兄弟开始了飞机的研制。当他们无法从别人那里获得资金时，他们就用从自行车行业赚来的钱来开发飞机。两兄弟的合作堪称完美。哥哥威尔伯勤奋踏实，有工程师的一丝不苟和审慎；他的弟弟奥维尔充满了艺术家的想象力，敢于不断创新。
两个智能大脑紧密合作，相得益彰。正如威尔伯所说，“奥维尔和我住在一起，一起工作，几乎一起思考，就像一个人一样。”
两兄弟认为，飞机能否顺利飞行，关键在于如何设计和控制飞行过程中各力量之间的平衡。威尔伯·赖特（Wilbur Wright）用一张水平放置的纸证明了这个问题：如果它自由落下，在理想而平静的空气中，我们想象它会平稳落下，但理想的条件是罕见的，任何空气流动都会导致纸张翻转和浮动。
对于一架飞机来说，在完全理想的空气条件下上天并不难，但天上总是有风，这使得实现飞机飞行的关键是如何调整各个方向的力平衡。飞行器的前后左右，特别是飞行器重心与升力点的比值。
一开始他是担心机翼太大，会影响飞机的操控，所以一般机翼面积不会太大。例如，Liliansal 的机翼面积为 151 平方英尺，Picher 的为 165 平方英尺，Charut 的为 143 平方英尺，这使得飞机所能获得的升力是不够​​的。
相比之下，驾驶员的体重占升力的很大一部分，所以在这种受力情况下，驾驶员位置的变化会严重影响飞机的重心，当时的整体设计思路是乘虚而入情况. 点，飞机的飞行姿态由改变身置的飞行员控制。但正是这种思维严重限制了飞机操控性能的提升，所以莱特兄弟决定改变这种技术思维。

他们首先仔细研究前人的实验数据，然后通过大量的风筝、滑翔机和风洞试验进行验证，设计出较佳的机翼截面形状和角度，以实现较大升力；机翼的面积翻了一番，达到 308 平方英尺。
最重要的是，他们设计了一种机制，通过直接控制机翼来控制飞行器的飞行姿态。同时，在增加飞行​​器的整体升力后，飞行器对驾驶员位置的变化不太敏感，这使得飞行器也大大增加了机翼面积，但相对于小型机翼飞机，机动性并没有降低！
兄弟俩认为，制造飞行器存在三个主要障碍：（1）如何制造升力； （2）如何获得推动飞机飞行的动力； （3）飞机在空中后如何平衡和操纵。前两个问题在一定程度上得到了解决。
最初是为了制造全尺寸滑翔机，兄弟俩在一个僻静的岬角上前往北卡罗来纳州度过了四个夏天。气象部门警告他们，岬角有强风，是一个有利的练习场。
不久之后，他们建造了第一架无人双翼滑翔机，并像风筝一样飞向天空。他们还在飞机的前部安装了升降舵，一种摆动的方向舵，可用于驱动横轴。
莱特兄弟的公众形象一直是一体的，共享发明和荣誉。细心的传记作家詹姆斯·托宾发现，威尔伯写于 1899-1900 年的“我的”机器和“我的”计划，都从第一人称单数变成了“我们”和“我们的”的复数形式，说“这很难。从想象中奥维尔这样的聪明人取得成的实力，从俄亥俄州的一家小店到与资本家和总统谈判，奥维尔做到了，他从头到尾都是领导者。”
1900 年 10 月的一个晚上，威尔伯·赖特 (Wilbur Wright) 倒在滑翔机脆弱的骨架上，逆着海风飘浮，他成了。尽管只有几秒钟的飞行时间和一米多高，莱特兄弟还是超过了李林达尔，后者试图通过改变自己的体重来操纵飞行。第二年，兄弟俩在较新产品的基础上进行了多次改进，又制造了另一架滑翔机。今年秋天，他们再次返回小鹰海滩，经过测试，飞行高度达到了 180 米。
从 1900 年到 1903 年，他们制造了 3 架滑翔机，进行了 1000 多次滑翔飞行，还制造了 200 多种不同的机翼，进行了数千次风洞实验，纠正了李林达尔的一些错误飞行数据。 ，设计了升力越大的机翼截面形状。在此期间，他们的滑翔机多次滑翔超过 1,000 米。这在当时是不小的成就。
经过不断的研究和改进，莱特兄弟不仅很快掌握了当时的飞机制造技术，而且在很多方面都取得了重要突破。从 1903 年夏天开始，莱特兄弟决定建造著名的“Flyer One”双翼飞机。动力飞行首先需要发动机，但当时市场上还没有飞机发动机，也没有公司愿意冒险生产飞机发动机。
但兄弟俩并没有气馁，聘请了机械师查尔斯·泰勒帮助他们制造了一台率约为 12 马力、重量为 77.2 公斤的活塞发动机。有了引擎，威尔伯和奥利弗只能期待刮风的秋天。
10 月中旬，“Flyer One”组装完成，Orville 对新飞机非常满意：“这是我们迄今为止制造的较好的飞机。‘她’非常听话。”奥维尔的心情不难理解，《飞人一号》的每一根“肋骨”都是他们亲手制作的。
奇迹发生在 1903 年 12 月 17 日。今天早上，美国北卡罗来纳州的基蒂霍克还在沉睡，天气寒冷，风在吹，一个长着巨大翅膀的陌生男孩静静地停在荒凉的海滩上。这是人类历史上的第一次。一架飞机 - “飞行者一号”。
空荡荡的房间里空无一人，只有五个人在看现场。 10点35分，一切准备就绪。为了成为第一个登上试飞的人，兄弟俩决定掷硬币来决定谁先登机，他们的弟弟奥维尔获胜。
奥维尔爬上飞行员的下机翼，俯卧在操纵杆后面，在威尔伯启动发动机并将其推向滑行时牢牢抓住木杆。飞机在发动机的作用下，先是剧烈震动，几秒后，在自身动力的推动下，缓缓滑下“山杀机”。飞机达到一定的速度后，威尔伯松开了手，飞机看起来很小，像一只鸟，飞上了天空。
“飞人一号”虽然飞行很不稳定，甚至被绊倒，但它在空中飞行了12秒，总共飞行了36.5米，才降落在沙滩上。然后，他们又换了三个航班。
在当天的之后一次飞行中，威尔伯在 59 秒内飞行了 260 米，风速为 30 公里。人们在空中连续飞行的载人梦想终于实现了！不幸的是，几分钟后，一阵突如其来的狂风掀翻了“Flyer”一号，飞机损毁严重，但它完成了它的历史使命。由此开始了人力航空的历史。
但遗憾的是，莱特兄弟的成并没有立即得到美国和公众的认可和认可：人们甚至怀疑消息的真实性，大多数报纸都拒绝报道。

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