Ang henerasyon at aplikasyon ng kapangyarihan: ang problema ng propulsion
Sa simula ng ika-19 na siglo, ang nagpapatuloy na pinalakas ng mas mabibigat-kaysa-air flight ay nanatiling imposible dahil sa kakulangan ng angkop na mga halaman ng kuryente. Ang antas ng teknolohiya na magpapahintulot kahit na ang limitadong pinalakas na paglipad ay nakalatag sa loob ng isang siglo sa hinaharap. Ang mga mekanismo ng orasan at iba pang mga uri ng mga sistema na pinapagana ng tagsibol ay malinaw na hindi angkop para sa paglipad ng tao. Habang pinapagana ng koryente ang ilang mga airship sa huling quarter ng siglo, ang mahinang ratio ng lakas-sa-timbang ng mga naturang sistema ay nahirapan na isipin ang isang eroplano na hinimok ng eroplano.
Ang aeronautical potensyal ng mga sistema ng propulsion na nagmula sa mga hot-air engine hanggang sa gunpowder upang mai-compress ang hangin at maging sa mga halaman na may kapangyarihan na carbonic-acid ay tinalakay sa panahon ng siglo. Ang Australian Lawrence Hargrave, lalo na, nag-eksperimento sa mga compressed-gas propulsion system. Gayunpaman, ang mga singaw at panloob na pagkasunog ng mga engine ay mabilis na lumitaw bilang pagpili ng mga pinaka-seryosong eksperimento. Maaga pa noong 1829, ang FD Artingstall ay nagtayo ng isang buong sukat na ornithoptor ng singaw, na ang mga pakpak na kung saan ay pinutok sa operasyon bago pa man sumabog ang boiler. Ang isang magaan na singaw na engine na binuo ng payunir na Ingles na si Frederick Stringfellow noong 1868 upang mag-kapangyarihan ng isang sasakyang panghimpapawid na triplane model na nakaligtas sa koleksyon ng Smithsonian Institution, Washington, DC
Ang Russian Alexandr Mozhaysky (1884), Englishman na si Hiram Maxim (1894), at Frenchman Clément Ader (1890; tingnan ang Ader Éole at Ader Avion) bawat isa ay tumalon ng buong makina na pinapatakbo ng singaw sa lupa para sa mga maikling distansya, kahit na wala sa mga likhang ito ay may kakayahang panatilihin o kinokontrol na paglipad. Sa Estados Unidos, nakamit ni Samuel Pierpont Langley ang kauna-unahan na paglipad noong 1896 nang ilunsad niya ang dalawa sa kanyang medyo malaking sasakyang panghimpapawid na naka-stimule na modelo (tingnan ang Langley aerodrome No. 5) sa mga paglalakbay sa himpapawid hanggang sa tatlong-kapat ng isang milya (1.2 km) sa ibabaw ng Ilog Potomac.
Sa pagtatapos ng ika-19 na siglo, ang engine ng panloob na pagkasunog ay lumitaw bilang isang mas umaasang pang-aeronautical power plant. Ang proseso ay nagsimula noong 1860, nang itayo ni Étienne Lenoir ng Belgium ang unang panloob na pagkasunog ng engine, na sinusunog ng gas na nagpapaliwanag. Sa Alemanya, si Nikolaus A. Otto ay sumunod sa susunod na hakbang noong 1876, na gumagawa ng isang apat na stroke engine na nagsusunog ng likidong gasolina. Ang inhinyero ng Aleman na si Gottlieb Daimler ay nagpayunir sa pagbuo ng magaan na high-speed na gasolina engine, na isa sa kung saan siya ay naka-mount sa isang bisikleta noong 1885. Ang engineer ng Aleman na si Karl Benz ay gumawa ng unang tunay na sasakyan nang sumunod na taon, isang matibay na tricycle na nakaupo para sa operator at isang pasahero. Noong 1888 hinimok ni Daimler si Karl Woelfert, isang ministro ng Lutheran na nagnanais na lumipad, upang magbigay ng kasangkapan sa isang pang-eksperimentong airship na may isang solong-silindro na gasolina engine na nakabuo ng lahat ng walong lakas. Ang paunang pagsubok ay matagumpay na marginally, kahit na ang sistema ng pag-aapoy ng open-siga ay nagpakita ng isang malinaw na panganib sa isang airship na puno ng hydrogen. Sa katunayan, namatay si Woelfert kapag ang isang panloob na pagkasunog ng engine sa wakas ay nagtakda ng isang mas malaking airship sa sunog noong 1897.
Sa simula ng kanilang karera sa aeronautics, nakilala ng mga kapatid na Wright na ang mga mahilig sa automotiko ay gumagawa ng mas magaan at mas malakas na mga engine ng pagkasunog ng panloob. Ipinagpalagay ng mga kapatid na kung ang kanilang mga gliding eksperimento ay sumulong sa puntong nangangailangan sila ng isang planta ng kuryente, hindi magiging mahirap na bilhin o magtayo ng isang gasolina engine para sa kanilang mga sasakyang panghimpapawid.
Mahalagang tama ang mga ito. Nang mapalampas ang kanilang matagumpay na glider ng 1902, tiwala ang mga kapatid ng Wright na ang kanilang mga pakpak ay magtaas ng bigat ng isang pinapatakbo na lumilipad na makina at maaari nilang makontrol ang gayong bapor sa hangin. Bukod dito, tatlong taon ng karanasan sa mga glider, at ang impormasyong nakalap kasama ang kanilang tunnel ng hangin, pinapagana ang mga ito upang makalkula ang tumpak na dami ng lakas na kinakailangan para sa matagal na paglipad. Hindi makakainteres ng isang nakaranas na tagagawa sa paggawa ng isang pulong ng makina ng kanilang medyo makitid na mga pagtutukoy ng lakas-para-timbang, dinisenyo at itinayo ng mga kapatid ang kanilang sariling halaman.
Si Charles Taylor, isang machinist na pinagtatrabahuhan ng mga kapatid sa kanilang shop ng bisikleta, ay gumawa ng isang apat na silindro na engine na may isang cast ng bloke na aluminyo na gumawa ng halos 12.5 lakas-kabayo sa isang kabuuang bigat ng mga 200 pounds (90 kg), kabilang ang gasolina at coolant. Ito ay hindi nangangahulugang ang pinaka advanced o mahusay na aeronautical power plant sa mundo. Si Langley, na nagtatayo din ng isang buong sukat na lumilipad na makina, ay gumugol ng libu-libong dolyar upang makabuo ng isang limang-silindro na radial engine na may kabuuang timbang na katumbas ng engine ng Wright ngunit bumubuo ng 52.4 lakas-kabayo. Gumawa si Langley ng isang makina na higit na mataas kaysa sa mga kapatid ng Wright — at isang eroplano, ang aerodrome Blg. 6, na nabigo na lumipad kapag nasubok noong 1903. Ang mga kapatid ng Wright, sa kabilang banda, ay gumawa ng isang makina na gumawa ng eksaktong lakas na kinakailangan upang maitulak ang kanilang flyer ng 1903 - ang unang eroplano sa mundo upang ipakita ang matagal na paglipad.
Ang disenyo ng mga propellers para sa 1903 na eroplano ay kumakatawan sa isang mas mahirap na gawain, at isang mas higit na teknikal na nakamit, kaysa sa pag-unlad ng engine. Ang mga propellers ay hindi lamang dapat maging mahusay ngunit kailangang gumawa ng isang kinakalkula na halaga ng thrust kapag pinatatakbo sa isang partikular na bilis ng engine. Mahalagang kilalanin, gayunpaman, na sa sandaling nakamit ang nakaandar na flight, ang pagbuo ng mas malakas at mahusay na mga engine ay naging isang mahalagang elemento sa drive upang mapagbuti ang pagganap ng sasakyang panghimpapawid.
