“寬”以載人

奠定一架民航客機基本設計的首要因素，是飛機機身橫截面的形狀和尺寸。飛機設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。

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計已經被世界航空界所接受，并成為后續一系列寬體客機設計所參照的樣板。

首創寬體機：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計，比采用了下單翼高地板設計的747更適合裝載陸軍的重型武器。最初747作為貨機的設計，也源于當時包括波音公司在內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，超聲速飛行由于經濟性等原因，目前已經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。設計之初也曾考慮過將兩個桶狀機身水平并聯的方案，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計，每排6座為3-3布局。而下層的客艙采用了雙走道設計，每排10個座3-4-3布局。

必須指出的是，747不僅開創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大涵道比渦扇發動機，是世界上第一種裝機實用的大涵道比發動機。大涵道比渦扇發動機在亞聲速巡航狀態下經濟性好于以往的小涵道比發動機或渦噴發動機，已經成為當今高亞聲速民航機的“標配”。

三發寬體機：DC-10和洛克希德L1011

由美國道格拉斯飛機公司研制的3發寬體客機DC-10以及洛克希德公司研制的3發寬體機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發布局，一臺發動機位于垂直尾翼根部，另外兩臺發動機在翼下吊掛。所不同的是，DC-10的中央發動機安裝在垂尾下方一個單獨的發動機短艙內，而L1011的中央發動機則與飛機尾錐融為一體。

DC-10系列飛機的發動機大多選用了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動機RB211。

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

人算不如天算，就在這兩型寬體機問世后沒幾年，由于發動機可靠性的不斷提升，歐美適航當局放寬了雙發飛機延程飛行時間限制，雙發飛機也可以進行越洋飛行了。此后出現的波音767、空客A330等大型雙發飛機，由于經濟性方面的優勢而大行其道。3發的DC-10和L1011成為了從4發越洋時代到雙發越洋時代之間的過渡產品。DC-10生產了446架就告停產，而L1011受到747與DC-10的雙重排擠，僅生產了250架就停產了，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架的產量并且其最新型號至今仍在生產的輝煌紀錄相比，高下立判。

由DC-10為藍本設計制造的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。卻開啟了未來大雙發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，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，用來減小誘導阻力。這一技術后來逐漸進化成現代的、形態各異的翼梢小翼并被廣泛應用在各型民機上，到A320系列成為翼梢帆片，到A330/340系列發展成真正的翼梢小翼。

在翼型設計方面，空客在A300B及以后的系列中采用了當時最新技術——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。這種設計可以降低高馬赫數下的飛機阻力，一方面提升飛機的最大巡航馬赫數，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、導航信息以及發動機性能參數和系統信息。與現代客機常見的主飛行顯示器和導航顯示器不同的是，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指示器變成了熒光屏圖形的方式來體現。被稱作電子指引地平儀（EADI）和電子水平狀態指示器（EHSI），這是現代電子飛行儀表的鼻祖。

對于空客今后發展真正具有戰略性意義的設計是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，空客在設計A300截面時不僅考慮到型號的系列化發展，更考慮到了空客后續產品的迭代發展。

準寬體雙發飛機：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，駕駛艙設備與757相通。該機采用了一系列在當時比較先進的技術，特別是其雙發延程飛行能力。1989年3月，美國聯邦航空局批準了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?？团搩入m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。

在波音公司內部的產品系列里，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臺較小的發動機。事實證明，大雙發布局的A330獲得了成功，而A340則已經停產。A330和A340有著完全通用的駕駛艙，并且沿用了空客自A320開創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。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航顯示器。顯示器的排列形式成為現代客機的經典形式。主飛行顯示器和導航顯示器位于儀表板左右兩名飛行員的正前方。兩臺系統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大大完善。

另外，從A320開始電傳操縱系統被引入民航客機。A320成為世界上第一種采用電傳操縱系統的客機。從直觀角度看，A320及以后的空客飛機駕駛艙內，看不到傳統的駕駛盤。取而代之的是分別位于駕駛艙兩側的駕駛桿。飛行員通過駕駛桿發出的操縱指令，不是直接傳遞給各控制面，而是發送給飛行控制計算機，飛控計算機綜合大氣數據計算機和航向姿態系統的數據經過判斷后，再輸出控制信號給液壓做動器驅動各操縱面。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。另一方面，計算機可以放寬飛機的靜穩定度，縮小平尾的尺寸，起到減少配平阻力的作用。總之，民航客機采用了電傳操縱，飛行變得更為安全和高效。A330/340的航電設備繼承了A320系列的特點。

在A330/340系列上，空客一方面繼續采用超臨界翼型，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，機翼可以根據速度自動調整襟翼偏轉以獲得最大升阻比，這是該技術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。由于航空發動機技術的進步，目前西方適航當局對雙發飛機的延程飛行限制越來越寬，四發飛機的優勢越來越不明顯。而且采用雙發的A330比4發的A340經濟性更強，因此A330至今仍在生產，產量已過千架，而A340則在生產了377架之后于2011年停產。

最大的雙發客機：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。設計之初還曾考慮過3發構型，幸好沒有采用，否則世界上將少了一種經典的雙發寬體客機。

波音公司在777上運用了許多當時先進的技術，比如該機是世界上第一種采用計算機輔助設計出來的民航機。所有設計工作實現了無紙化。777還是波音公司第一種采用電傳操縱技術的客機，但777仍然保留了傳統的盤式操縱系統。許多鐘情于波音飛機的飛行員認為，777的傳統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的經驗教訓之后，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的發動機個頭也很大，777-200LR和300ER所裝用的GE90-115B發動機，是目前世界上體積和推力最大的航空發動機。這種發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發常規布局。A380的上層客艙是與機身等長的，而且也為雙走道設計。

1994年，空客公司對外宣布了它的超大型客機計劃——A3XX。該機的設計理念基于空客對未來世界空中運輸格局的判斷?？湛驼J為，合理的航線布局應該呈現“樞紐-輻射”式的形態。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有的跑道上起降并且和機場設施兼容，是空客面臨的一個挑戰。美國聯邦航空局給出了具體的規定，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。也許是增升系統設計良好的緣故，該機翼在低速狀態下表現也十分良好，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進行對話，這種方式比以往單純通過數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已經生產了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?！奥曀傺埠秸摺笔且环N造型前衛的飛機，可以以接近聲速的速度進行遠程飛行。然而2001年的“9·11”事件導致世界航空業全面不景氣，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，轉而研制外形更接地氣的7E7飛機。

7E7采用雙發雙通道常規布局，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人左右的雙發客機。

波音公司在787上采用了高度綜合的航電系統，不僅完全實現了玻璃化駕駛艙，顯示器的尺寸進一步放大，而且升級為多功能拼接屏式。包括飛行數據、導航、發動機信息及機組告警系統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的客機，但駕駛艙中仍然保留著傳統的盤式操縱系統。

787還采用了全電設計，以電力系統取代了以往許多需要引氣或者液壓動力的系統。比如787采用了電剎車系統，座艙增壓也采用了電動增壓機取代發動機引氣。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合材料。787的機頭更為尖銳，風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上進行了大量優化設計，尤其是后緣襟翼設計簡潔，取代了747等上一代民航機復雜且重量龐大的后退開縫式襟翼。787復合材料的用量是目前現役民航客機上最大的。復合材料具有堅固且重量輕的優點，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，因此已經被認為是波音在商業領域的巨大成功。

再度出發：空客A350XWB

2013年6月14日，空客新一代雙發寬體客機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公司、新加坡航空等民航企業的批評。業界認為，縱然采用了新機翼和發動機，但沒有全新設計的機身截面，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（經濟艙）布局，經濟艙座椅為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寬體飛機預計將于2014年下半年交付使用。