Двигатель нужен самолету, чтобы преодолевать силу сопротивления, а при разгоне и силу инерции. Сила тяги двигателя рассчитывается на основании тех же законов механики, что и подъемная сила крыла.
От всех других двигателей авиационные отличаются тем, что они должны сравнительно мало весить при весьма большой мощности. Если двигатель окажется слишком тяжелым, то самолет не поднимется в воздух или не сможет взять с собой достаточное количество груза. Поэтому авиационные двигатели изготовляют из очень легких и вместе с тем достаточно прочных материалов; их детали всегда максимально облегчены. Но поскольку такие двигатели работают в тяжелых условиях (при большой температуре и с большими напряжениями), время их работы до ремонта, как правило, меньше, чем у других двигателей. Сравнительно короткое время работы авиационных двигателей вызвано также требованием особой надежности и безопасности.
Важнейший качественный показатель двигателя — его так называемый удельный вес, т. е. вес, приходящийся на единицу мощности, выраженную по традиции в лошадиных силах. Авиационные поршневые двигатели внутреннего сгорания имели в 30-х годах нашего века удельный вес 0,7—0,9 кг/л. с., современные поршневые — 0,5 кг/л, с., реактивные—всего 0,05— 0,02 кг/л, с., а у современных автомобильных двигателей — более 2 кг/л. с.
Чтобы преобразовать мощность поршневого двигателя в тягу, применяются воздушные винты. Их лопасти, подобно крылу, захватывают воздух и отбрасывают его назад. Это и создает тягу. Теория воздушного винта была создана Н. Е. Жуковским вслед за теорией подъемной силы крыла. На старых самолетах устанавливали деревянные винты. С увеличением скоростей полета потребовалась большая тяга и винты стали делать из металла.
Конструкторы стремятся создать двигатель, который затрачивал бы на получение тяги как
можно меньше мощности. Для этого нужно, например, чтобы каждое сечение лопасти винта имело угол атаки, соответствующий его максимальному аэродинамическому качеству. Но при перемене скорости полета наиболее выгодные углы атаки этих сечений изменяются.