奠定一架民航客機基本設(shè)計的首要因素，是飛機機身橫截面的形狀和尺寸。飛機設(shè)計師在定義一架新機時，第一個要確定該機的座艙橫截面。只有先把它確定下來，后面飛機的各項尺度以及載客量、航程才能有所依據(jù)。

如果僅通過增加飛機長度的方法來增大載客量，飛機機身就會被做得很長，這樣的飛機不僅會遇到強度、配平等等問題，甚至連起飛降落都變得困難。因為過長的機身直接影響飛機起飛抬前輪的角度，降落的時候也很容易擦機尾。所以，窄體客機發(fā)展到一定程度，就到了極限。要進一步增大載客量，就只能在機身寬度上做文章，即改變飛機的橫截面。

波音747是世界上第一種寬體客機。該機下層客艙的雙通道設(shè)計已經(jīng)被世界航空界所接受，并成為后續(xù)一系列寬體客機設(shè)計所參照的樣板。

首創(chuàng)寬體機：波音747

1969年2月9日，由美國波音公司研制的世界上第一種寬體客機747首飛，一年后該機交付泛美航空公司投入運營。

該機曾是波音公司在上世紀60年代與洛克希德公司C-5競爭美國大型軍用運輸機項目的落敗型號。原因在于C-5采用上單翼低地板設(shè)計，比采用了下單翼高地板設(shè)計的747更適合裝載陸軍的重型武器。最初747作為貨機的設(shè)計，也源于當時包括波音公司在內(nèi)的各大飛機廠商都認為，超聲速飛行是未來航空客運的主流，而像747這樣的大型亞聲速飛機，則是從事航空貨運的佳選。波音公司當時把主要資源投入2707超聲速客機的研制，而747項目團隊則類似于板凳隊員。

然而實際情況是，超聲速飛行由于經(jīng)濟性等原因，目前已經(jīng)退出世界民用航空運輸市場，在速度與成本的天平上，航空公司倒向了后者。世界民航界的普遍觀點是，在保證每座公里運營成本最低的前提下，再追求速度。這一思路造就了當下高亞聲速民航機一統(tǒng)天下的局面。而747系列飛機，則是這一理念的最佳詮釋。

波音747的客艙分上下兩層。設(shè)計之初也曾考慮過將兩個桶狀機身水平并聯(lián)的方案，所幸沒有采用，否則世界將會是另一個樣子。在與啟動用戶泛美航空聯(lián)合定義客艙的布置方案時，波音曾考慮讓上層客艙充當咖啡廳或者休息室，而泛美則提出上艙也要安排座位。如今，747上層客艙為單走道設(shè)計，每排6座為3-3布局。而下層的客艙采用了雙走道設(shè)計，每排10個座3-4-3布局。

必須指出的是，747不僅開創(chuàng)了寬體民航機的時代，而且也是世界上第一種雙層客機和第一種裝備大涵道比渦扇發(fā)動機的客機。747引入了由普惠公司研制的JT9D大涵道比渦扇發(fā)動機，是世界上第一種裝機實用的大涵道比發(fā)動機。大涵道比渦扇發(fā)動機在亞聲速巡航狀態(tài)下經(jīng)濟性好于以往的小涵道比發(fā)動機或渦噴發(fā)動機，已經(jīng)成為當今高亞聲速民航機的“標配”。

三發(fā)寬體機：DC-10和洛克希德L1011

由美國道格拉斯飛機公司研制的3發(fā)寬體客機DC-10以及洛克希德公司研制的3發(fā)寬體機L1011“三星”是世界上第二種和第三種問世的寬體客機。它們是兩家公司研制出來和波音747競爭的機型。這兩種機型的首飛比747晚一年，DC-10的首飛在1970年的8月，而L1011的首飛在1970年的11月。但DC-10交付于1971年，比L1011早交付一年。

這兩種機型均采用獨特的3發(fā)布局，一臺發(fā)動機位于垂直尾翼根部，另外兩臺發(fā)動機在翼下吊掛。所不同的是，DC-10的中央發(fā)動機安裝在垂尾下方一個單獨的發(fā)動機短艙內(nèi)，而L1011的中央發(fā)動機則與飛機尾錐融為一體。

DC-10系列飛機的發(fā)動機大多選用了GE公司的CF6系列，只有DC-10-40選用了普惠公司的JT9D，L1011飛機選用了羅羅公司的渦扇發(fā)動機RB211。

這兩種3發(fā)客機是被設(shè)計用來與波音747競爭的機型，它擁有與波音747相似的航程，可以進行越洋飛行。在它們被設(shè)計出來的年代，美國FAA等適航當局的法規(guī)是不允許雙發(fā)飛機進行越洋飛行的。因此，越洋航線只能由707、DC-8等多發(fā)飛機執(zhí)飛。然而隨著JT9D和CF6等第一代大涵道比渦扇發(fā)動機的問世，DC-10這樣量級的飛機不再需要4臺發(fā)動機了。為了和波音實現(xiàn)差異化競爭，也為了繞過法規(guī)的限制，道格拉斯和洛克希德紛紛推出了自己的3發(fā)寬體機。

人算不如天算，就在這兩型寬體機問世后沒幾年，由于發(fā)動機可靠性的不斷提升，歐美適航當局放寬了雙發(fā)飛機延程飛行時間限制，雙發(fā)飛機也可以進行越洋飛行了。此后出現(xiàn)的波音767、空客A330等大型雙發(fā)飛機，由于經(jīng)濟性方面的優(yōu)勢而大行其道。3發(fā)的DC-10和L1011成為了從4發(fā)越洋時代到雙發(fā)越洋時代之間的過渡產(chǎn)品。DC-10生產(chǎn)了446架就告停產(chǎn)，而L1011受到747與DC-10的雙重排擠，僅生產(chǎn)了250架就停產(chǎn)了，洛克希德公司沒有收回研制成本，并且徹底退出了民航機市場的競爭。它們與波音747系列近1500架的產(chǎn)量并且其最新型號至今仍在生產(chǎn)的輝煌紀錄相比，高下立判。

由DC-10為藍本設(shè)計制造的KC-10A空中加油機，是目前世界上最大的空中加油機。

大雙發(fā)鼻祖：空客A300/310

A300是歐洲空客公司的開山之作。該機是世界上第一種雙發(fā)寬體客機，雖然A300是作為中短程寬體客機來定義的，但它的出現(xiàn)。卻開啟了未來大雙發(fā)遠程客機研制的大幕。該機于1972年首飛，1974年交付使用。

空客在A300飛機上率先采用了一些新技術(shù)，A300是第一種采用翼梢裝置的大型客機，該機在翼尖上安裝了上下對稱的翼梢端板，用來減小誘導(dǎo)阻力。這一技術(shù)后來逐漸進化成現(xiàn)代的、形態(tài)各異的翼梢小翼并被廣泛應(yīng)用在各型民機上，到A320系列成為翼梢帆片，到A330/340系列發(fā)展成真正的翼梢小翼。

在翼型設(shè)計方面，空客在A300B及以后的系列中采用了當時最新技術(shù)——超臨界機翼，采用該翼型的機翼上表面平坦，前緣較圓鈍，下表面曲率較大，到了后部有個明顯的上凹。這種設(shè)計可以降低高馬赫數(shù)下的飛機阻力，一方面提升飛機的最大巡航馬赫數(shù)，另一方面降低飛機的耗油量。作為一種提高亞聲速客機效率的方法，超臨界翼型在此后的大型客機上大行其道。

A300的姊妹篇——A310首先引入了電子飛行儀表，并且采用雙人制駕駛艙。A310采用6臺陰極射線管（CRT）分別顯示飛行、導(dǎo)航信息以及發(fā)動機性能參數(shù)和系統(tǒng)信息。與現(xiàn)代客機常見的主飛行顯示器和導(dǎo)航顯示器不同的是，A310的電子飛行儀表其實是把機械式指引地平儀和水平狀態(tài)指示器變成了熒光屏圖形的方式來體現(xiàn)。被稱作電子指引地平儀（EADI）和電子水平狀態(tài)指示器（EHSI），這是現(xiàn)代電子飛行儀表的鼻祖。

對于空客今后發(fā)展真正具有戰(zhàn)略性意義的設(shè)計是A300確定了5.28米的機艙最大寬度和正圓形的機身截面形狀。實踐證明，A300確立的這一機身截面形狀尺寸非常成功，既滿足了上層客艙乘客區(qū)域的舒適性，同時也保證了在腹艙容納兩排LD3型集裝箱，可謂客貨兼顧。因此，A300系列客機的載貨能力更強，這也是為什么許多A300在服役后期被改做貨機的原因。

A300的機身截面被空客沿用了40余年。其后的A330/340系列飛機仍然采用了這一截面。以事后諸葛亮的角度來看，空客在設(shè)計A300截面時不僅考慮到型號的系列化發(fā)展，更考慮到了空客后續(xù)產(chǎn)品的迭代發(fā)展。

準寬體雙發(fā)飛機：波音767

波音767是美國波音公司為了與A300/310競爭而研制的一種準寬體雙發(fā)客機。該機1981年9月首飛，1982年9月交付使用。該機是波音客機中第一種采用兩人駕駛體制的客機，駕駛艙設(shè)備與757相通。該機采用了一系列在當時比較先進的技術(shù)，特別是其雙發(fā)延程飛行能力。1989年3月，美國聯(lián)邦航空局批準了767飛機180分鐘延程飛行資格。這樣一來，波音767就執(zhí)飛跨太平洋的航線。

767最大的特點在于其客艙截面。與空客的圓形截面不同，波音客機一向慣于采用橢圓或雞蛋形的機艙截面。767采用了橢圓形截面，機身最大寬度5.03米，客艙寬度只有4.7米?？团搩?nèi)雖然也有兩條走道，但是座椅一排只有7個，呈2-3-2布局。比單通道寬體飛機僅多一個。少于A300的8座，更少于747的10座。因此，該機只能稱作準寬體飛機。而且由于767的橢圓形機身截面，導(dǎo)致該機腹艙較窄，就只能容納小號的LD2集裝箱，載貨能力并不突出。

在波音公司內(nèi)部的產(chǎn)品系列里，該機被定義為銜接757和777之間的一種飛機。但在國際市場上，該機逐漸被后出現(xiàn)的A330和777所取代。767的累計訂單超過了1000架，其軍用型號被改裝成空中預(yù)警機的E-767和空中加油機KC-767。

一成一?。嚎湛虯330/340

A330/340是空客公司采用系列化發(fā)展策略研制的一對姊妹機型。它們采用完全相同的機翼和機身，A330采用大雙發(fā)布局，而A340考慮到越洋航線飛行的需要，配備了4臺較小的發(fā)動機。事實證明，大雙發(fā)布局的A330獲得了成功，而A340則已經(jīng)停產(chǎn)。A330和A340有著完全通用的駕駛艙，并且沿用了空客自A320開創(chuàng)的電傳操縱和玻璃座艙概念。

從A320系列開始，空客全面引入了玻璃座艙概念。駕駛艙儀表板的主要部分被6臺邊長18.4厘米方形彩色CRT顯示器占據(jù)。顯示器也進化成能夠綜合顯示大量信息的主飛行顯示器和導(dǎo)航顯示器。顯示器的排列形式成為現(xiàn)代客機的經(jīng)典形式。主飛行顯示器和導(dǎo)航顯示器位于儀表板左右兩名飛行員的正前方。兩臺系統(tǒng)顯示器則以上下疊放的形式位于儀表板正中。主飛行顯示器的顯示格式和信息已經(jīng)大大完善。

另外，從A320開始電傳操縱系統(tǒng)被引入民航客機。A320成為世界上第一種采用電傳操縱系統(tǒng)的客機。從直觀角度看，A320及以后的空客飛機駕駛艙內(nèi)，看不到傳統(tǒng)的駕駛盤。取而代之的是分別位于駕駛艙兩側(cè)的駕駛桿。飛行員通過駕駛桿發(fā)出的操縱指令，不是直接傳遞給各控制面，而是發(fā)送給飛行控制計算機，飛控計算機綜合大氣數(shù)據(jù)計算機和航向姿態(tài)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)經(jīng)過判斷后，再輸出控制信號給液壓做動器驅(qū)動各操縱面。有了計算機的介入，飛行員可以更加安全地操縱飛機，避免因為人為失誤而使飛機陷入危險狀態(tài)。另一方面，計算機可以放寬飛機的靜穩(wěn)定度，縮小平尾的尺寸，起到減少配平阻力的作用?？傊?，民航客機采用了電傳操縱，飛行變得更為安全和高效。A330/340的航電設(shè)備繼承了A320系列的特點。

在A330/340系列上，空客一方面繼續(xù)采用超臨界翼型，另一方面增大了機翼的后掠角和展弦比。A330/340還采用了變彎度機翼技術(shù)，機翼可以根據(jù)速度自動調(diào)整襟翼偏轉(zhuǎn)以獲得最大升阻比，這是該技術(shù)第一次在民航機上采用。A330/340的機翼在進行上述改良后，升阻比較上一代的A300系列提升40%左右。

A330/340沿用了A300開創(chuàng)的5.28米的機艙最大寬度和正圓形的機身截面形狀。由于航空發(fā)動機技術(shù)的進步，目前西方適航當局對雙發(fā)飛機的延程飛行限制越來越寬，四發(fā)飛機的優(yōu)勢越來越不明顯。而且采用雙發(fā)的A330比4發(fā)的A340經(jīng)濟性更強，因此A330至今仍在生產(chǎn)，產(chǎn)量已過千架，而A340則在生產(chǎn)了377架之后于2011年停產(chǎn)。

最大的雙發(fā)客機：波音777

波音777于1994年6月首飛，1995年5月首架777交付美國聯(lián)合航空公司。波音公司最初是考慮到填補767和747之間的市場空隙而研制的777。設(shè)計之初還曾考慮過3發(fā)構(gòu)型，幸好沒有采用，否則世界上將少了一種經(jīng)典的雙發(fā)寬體客機。

波音公司在777上運用了許多當時先進的技術(shù)，比如該機是世界上第一種采用計算機輔助設(shè)計出來的民航機。所有設(shè)計工作實現(xiàn)了無紙化。777還是波音公司第一種采用電傳操縱技術(shù)的客機，但777仍然保留了傳統(tǒng)的盤式操縱系統(tǒng)。許多鐘情于波音飛機的飛行員認為，777的傳統(tǒng)駕駛盤比空客飛機高科技的小搖桿相比保留了更多駕駛飛機的感覺。

更重要的一點，波音公司在777上第一次采用了圓形截面機身設(shè)計。而在此之前的波音客機，截面不是雞蛋形、橢圓形就是8字形，還從沒采用過圓形。波音吸取了767的經(jīng)驗教訓(xùn)之后，在777上也首次采用了外徑達6.19米、客艙直徑達5.86米、正圓形的機身截面。這一截面不僅超過了競爭機型A330/340，甚至接近了A380和波音747，是目前雙發(fā)寬體機中最大的。波音公司2005年來華展示其777-200LR飛機時，還在該機客艙的內(nèi)壁鑲嵌了一圈空客A330/340系列客艙截面，以顯示777的客艙比空客飛機的要寬。

777的發(fā)動機個頭也很大，777-200LR和300ER所裝用的GE90-115B發(fā)動機，是目前世界上體積和推力最大的航空發(fā)動機。這種發(fā)動機其最大推力達到了115000磅，換算成公制近50噸！

巨無霸客機：空客A380

空客A380是世界上最大的客機，該機在三級客艙布局下的載客量達到555人。該機采用雙層雙通道4發(fā)常規(guī)布局。A380的上層客艙是與機身等長的，而且也為雙走道設(shè)計。

1994年，空客公司對外宣布了它的超大型客機計劃——A3XX。該機的設(shè)計理念基于空客對未來世界空中運輸格局的判斷。空客認為，合理的航線布局應(yīng)該呈現(xiàn)“樞紐-輻射”式的形態(tài)。即旅客先乘坐中小型客機從各地匯聚到大型的樞紐機場，再從樞紐機場轉(zhuǎn)乘A380或747這樣的超大型客機飛到目的地附近的樞紐機場，然后再轉(zhuǎn)乘中小型客機前往最終的目的地。為了緩解樞紐機場的航線擁堵情況，研制大載客量的超大型客機勢在必行。

如何保證載客555人的巨無霸能夠在世界主要機場現(xiàn)有的跑道上起降并且和機場設(shè)施兼容，是空客面臨的一個挑戰(zhàn)。美國聯(lián)邦航空局給出了具體的規(guī)定，客機的長寬尺度不能超過一個邊長為80米的盒形空間。

為了滿足這些苛刻的條件，空客在A380的機翼設(shè)計上做足了文章。首先，為起到減阻增升的效果，空客將在A320獲得專利的翼梢帆片移植過來，最終將A380的翼展控制在79.75米。為了在遠程飛行的效率和起降性能方面進行折中，A380機翼采用了33.5度的1/4弦線后掠角，超過了777。因此該機最大巡航馬赫數(shù)比A330/340系列提升0.03，從此前的0.86達到0.89，而最大飛行馬赫數(shù)達到0.96，進一步逼近了亞聲速客機飛行速度的極限。也許是增升系統(tǒng)設(shè)計良好的緣故，該機翼在低速狀態(tài)下表現(xiàn)也十分良好，A380可以像其他中型客機那樣在普通跑道上起降。從航展飛行表演的效果上看，A380起飛后即可進行大梯度的爬升，在較低空速下也具有靈活的操縱性能。

A380的航電系統(tǒng)與前輩相比，一個最大的特點就是人機交互性增強。飛行員可以在功能控制與顯示組件上，采用移動光標的方式和系統(tǒng)進行對話，這種方式比以往單純通過數(shù)字鍵盤的方式要簡潔得多。

A380的機身截面呈橢圓形，機身最大寬度7.14米，上層客艙寬5.8米，幾乎和777的客艙寬度一樣，一排8個座位呈2-4-2布置。A380下層客艙寬度達到了6.54米，超過747的6.08米，是目前世界上最寬的客艙。下層客艙一排10座呈3-4-3布置。截止到2013年8月，A380已經(jīng)生產(chǎn)了108架。

從聲速巡航者到夢想飛機：波音787

波音787客機2009年12月首飛，2011年9月交付日本全日空航空公司。787是波音公司進入21世紀后的新一代客機。該機的定義經(jīng)歷了一番曲折。在世紀之交，空客提出了A380客機研制計劃，目的是以大取勝。而波音則提出了“聲速巡航者”方案。“聲速巡航者”是一種造型前衛(wèi)的飛機，可以以接近聲速的速度進行遠程飛行。然而2001年的“9·11”事件導(dǎo)致世界航空業(yè)全面不景氣，各國航空公司紛紛捂緊了錢袋子。波音的“聲速巡航者”應(yīng)者寥寥。當然最重要的因素還在于，“聲速巡航者”的造型過于超前，而速度又沒有快到另航空公司為之心動的地步。最終，波音停止了“聲速巡航者”的研發(fā)，轉(zhuǎn)而研制外形更接地氣的7E7飛機。

7E7采用雙發(fā)雙通道常規(guī)布局，融合了許多最新的航空科技，被波音稱作是“夢想飛機”，最終被定名為787型。波音認為，未來世界航空運輸業(yè)的格局是二級城市之間進行點對點的直飛。這要求飛機的航程要足夠的遠且載客量適中。因此，787飛機被定義成一種載客量200～300人左右的雙發(fā)客機。

波音公司在787上采用了高度綜合的航電系統(tǒng)，不僅完全實現(xiàn)了玻璃化駕駛艙，顯示器的尺寸進一步放大，而且升級為多功能拼接屏式。包括飛行數(shù)據(jù)、導(dǎo)航、發(fā)動機信息及機組告警系統(tǒng)等信息可以在屏幕上自由切換。繼777之后，787成為波音第二種采用電傳操縱系統(tǒng)的客機，但駕駛艙中仍然保留著傳統(tǒng)的盤式操縱系統(tǒng)。

787還采用了全電設(shè)計，以電力系統(tǒng)取代了以往許多需要引氣或者液壓動力的系統(tǒng)。比如787采用了電剎車系統(tǒng)，座艙增壓也采用了電動增壓機取代發(fā)動機引氣。減少了功率的損失，提高了效率。

787最為引人矚目的特點是其先進的氣動外形和大量采用的航空復(fù)合材料。787的機頭更為尖銳，風(fēng)擋玻璃告別了以往民航機所慣用的6塊平板式，以簡潔大氣的4塊圓弧式取而代之。風(fēng)擋制造難度大為提升，但換來了寬闊的駕駛艙視野。該機機翼在目前主流的超臨界翼型的基礎(chǔ)上進行了大量優(yōu)化設(shè)計，尤其是后緣襟翼設(shè)計簡潔，取代了747等上一代民航機復(fù)雜且重量龐大的后退開縫式襟翼。787復(fù)合材料的用量是目前現(xiàn)役民航客機上最大的。復(fù)合材料具有堅固且重量輕的優(yōu)點，因此在保證強度不變的前提下，787的舷窗可以開出更大的尺寸，而客艙的增壓可以更高，使高空飛行的旅客更為舒適。

787同時也是一型在首飛之前銷量就超越盈虧平衡點的客機，因此已經(jīng)被認為是波音在商業(yè)領(lǐng)域的巨大成功。

再度出發(fā)：空客A350XWB

2013年6月14日，空客新一代雙發(fā)寬體客機A350XWB首飛。這是一型兩度對外宣布項目啟動的飛機。原因在于空客兩次為該機定義了機身的橫截面。A350的后綴XWB的意思是，更寬的機身。

也許是空客對于具有40多年歷史的5.28米的圓形截面太過愛不釋手，導(dǎo)致了A350項目一開始的飽受詬病。當空客于2005年第一次宣布展開A350研制計劃時，仍然沿用了A300系列和A330系列的正圓5.28米寬的機艙截面，但航空公司并不買賬。

A350計劃一出即遭到包括國際租賃金融公司、通用電氣金融航空服務(wù)公司、新加坡航空等民航企業(yè)的批評。業(yè)界認為，縱然采用了新機翼和發(fā)動機，但沒有全新設(shè)計的機身截面，A350就不能被認為是新一代的飛機，更無法與787競爭。

空客聽取了客戶的建議，一年之后拿出了新的方案——A350XWB。新機采用座艙寬度達5.59米的圓形截面。這個寬度比787還要大出10厘米，但仍比777小27厘米。由于采用了更寬的機身，A350XWB可以比較從容地采用1排9座（經(jīng)濟艙）布局，經(jīng)濟艙座椅為3-3-3配置。

就在A350XWB首飛三天之后，第50屆巴黎航展開幕，A350XWB的首架原形機在航展第5天飛臨了布爾歇機場上空進行了飛行表演。空客公司在航展現(xiàn)場展示了該機的駕駛艙全尺寸模型，外界可以零距離地接觸到該機的航電設(shè)備。

截至2013年8月底A350XWB獲得世界各地33家客戶的682架確認訂單。首架A350XWB寬體飛機預(yù)計將于2014年下半年交付使用。