干线客机的气动外形完善、机载设备先进，经济性好、载客量大，乘坐舒适，其航程至少可达3000千米，其速度往往可达800～1000千米/时，升限可达12千米。与战斗机的划代标准不同，干线飞机的分代基本上与飞行速度无关。各代飞机的速度都保持在亚音速或高亚音速，约820～1050千米/时，相当于M0.7～M0.9，各代只有少量增加。最大飞行高度一般在10～15千米左右。分代与发动机性能、载重与航程、经济性以及年代有关；也有人认为划分各代喷气客机是按发动机的更新换代为标准。

第一代喷气客机是20世纪50年代投入使用的，机型有英国的“彗星”式、法国的“快帆”、美国的波音707、道格拉斯公司DC-8以及苏联的图104等。这一代的主要特征是采用涡轮喷气式发动机、后掠翼，客运量适中。与活塞式客机相比巡航速度大大提高，民航运营效率大为提高。从气动设计上看，第一代喷气客机采用大展弦比后掠翼，层流平顶翼型，机翼前后往往带有大面积襟翼（增升装置），采用双缝或三缝的后缘襟翼和富勒襟翼、前缘缝翼和克鲁格襟翼等组合式襟翼增升装置。由于对部件干扰的流场缺乏深入了解，因此发动机布局处于探索阶段，如“彗星”客机将发动机安装在机翼内，“快帆”客机则在机身后部安装吊舱式发动机，波音707和DC-8采用了标准的翼吊发动机短舱形式。

英国维克斯1945年4月开始设计“子爵”号涡桨式飞机（图1），采用四台罗·罗公司研制的“达特”式涡桨发动机。1948年原型机首次试飞。它飞得更快、更高，经过改进经济性有很大改善，因而得到了航空运输界的普遍高度重视。

图1 “子爵”号涡桨式飞机

苏联图波列夫设计局在图-16轰炸机基础上研制了图-104客机。1955年6月17日第一次试飞成功，1956年9月投入航线使用，成为50年代末60年代初苏联民航的主力干线客机。图-104装有两台涡轮喷气发动机，可以搭载旅客50人。1955年5月27日，法国西南航空公司试飞成功世界第一架支线喷气式客机“快帆”号（图2）。它大量参考了“彗星”号的设计，但也有许多独创。最引人注目的是发动机放在机身的尾部。机翼处的空气流场不会受到发动机喷气的干扰；噪声对客舱的影响较小。这些优点为“快帆”号赢得大批订货，美国联合航空公司也订购了20架。

图2 喷气式客机“快帆”号

法国的“快帆”号客机使喷气式客机真正得到全世界的承认。公认的在商业上最为成功的喷气式客机是波音公司的波音707。它在每个细节上都做得很成功，从而形成了综合优势。该机于1952年自筹资金研制。1954年7月15日原型机试飞成功。它装有4台喷气发动机，航程5800千米，载客105人。面对DC-8的竞争，波音公司对其进行了两项技术改革。一是加宽波音707的客舱，二是进行洲际型客机的设计。这两项措施导致了波音-707-120型和707-320型的诞生。波音707-120型客机可以搭乘181名旅客，波音-707-320型则可搭乘189名旅客。1959年10月10日，波音707-320首次从纽约不着陆飞至伦敦，航程5000余千米，开始了定期越洋远程航班飞行。泛美航空公司还用波音707建立了世界上第一家寰球乘客服务航线，充分显示了喷气式客机速度与航程的优势。

道格拉斯的DC-8客机（图3）首次试飞时间是1958年5月30日，晚于波音707，因而设计上尺寸更大，航程更远。经过继续改进，它的最大载客量可达259人。在市场上，它与波音707形成激烈的竞争关系，在促进性能不断提高的同时，也牢固确立了喷气式客机在民航领域的地位。

图3 DC-8客机

波音707和DC-8等第一代客机主要用于远程航线，载客量大。为满足短程航线的需要，各国都开始研制载客较少的支线喷气客机，与第一代互补使用。代表机型包括波音727、波音737和道格拉斯DC-9（MD-80系列）；英国德·哈维兰公司的“三叉戟”；苏联的图-154等。这一代客机采用新型低涵道比涡轮风扇发动机，降低了耗油率，提高了经济性。

波音727（图4）是在1964年2月投入航线，它的载客量是131人。1967年波音公司又推出了波音727-200客机，载客量189人，1972年正式投入航线运行。此后，波音公司对波音727飞机不断进行改进，一直到1984年波音727才退出生产线。该机的成功为波音公司赢得了很高的声誉和进一步的发展资金。为争夺美国短程客机市场，波音公司于60年代开始研制波音737；道格拉斯公司于1965年生产了80～125座的DC-9短程客机（图5）。波音737与DC-9展开激烈竞争。道格拉斯公司对DC-9进行了一系列的改型以满足不同需要，它可以在短跑道起降。波音公司则推出可在砂石地起降的起落架，使波音737能在未铺道面的简易跑道上起降。波音737与DC-9早期处于平分秋色态势。20世纪80年代后期，波音737逐渐占据上风，它以安全性和经济性赢得了航空公司青睐。

图4 波音727

图5 DC-9短程客机

苏联第二代喷气客机主要有伊尔-62（图6）和图-154。英国第二代喷气客机的代表是德·哈维兰公司的“三叉戟”。伊尔-62于1962年开始研制，1963年1月第一架原型机首飞。它在尾部安装了4台发动机，基本载客量105人，改型最多可载186人。该机曾广泛用于苏联、东欧国家和中国，到1990年共生产了250架。图-154于1966年开始研制，装有3台发动机，载客量约250人。飞行性能很好，速度快、航程远。其生产量很大，超过900架。图-154为苏联国家的主力客机，还曾出口到许多国家。

图6 伊尔-62

“三叉戟”是德·哈维兰公司被兼并后研制的最后一架客机。该机于1957年开始设计，1959年投入生产，1962年1月首次飞行，1964年春加入航线服役。1975年停产，各型“三叉戟”客机共生产117架。中国在20世纪70年代初引进“三叉戟”客机，是该机主要用户之一。

第二代喷气客机在气动设计上多采用悬臂式下单翼布局，采用低阻力亚音速翼型和尖峰翼型；注重各部件气动干扰；增升装置多采用多段式克鲁格襟翼和富勒襟翼等开缝翼。为整机减重，复合材料开始大量使用。喷气发动机既有普通涡轮喷气发动机，也有低涵道比涡扇发动机。由于发动机仍在发展之中，推力不大，第二代喷气客机有不少采用三台或四台发动机。

研制一种全新的干线客机耗资惊人，各大飞机公司都根据市场需要性能，利用新技术对已有飞机进行系列改型设计，有的整号甚至有十几个改型。改进的措施有加长或缩短机身、采用新型机翼和增升装置、更新内设和电子系统、采用新型发动机等。大量改型使用第二代客机载客量从100座直到200座以上，主要用于中近程客货运输。随着先进气动技术以及高涵道比发动机的使用，波音737的最新改型已经具备了第四代飞机的某些技术特征。

二十世纪六七十年代，世界经济高速增长，对民航飞机提出的新的要求：大载客量、远航程，甚至能够实现跨太平洋直飞。于是以波音公司为代表的飞机制造商开始研制大型宽体客机，以适应航空客运量飞速增长的需要。为大幅增加载客量，飞机设计上采取的一项重要措施是采用宽机身（宽体），直径可达5.5～6.6米，是第二代以前“窄体”客机的1.5倍。起飞重量最大可达300吨以上，载客量可达400人以上，高密度布局则超过600人。就尺寸而言，宽体客机的翼展约为43.8～59.5米，机长约为47.2～70.5米，机高约15.8～19.8米。机翼面积和机身直径的大幅度增加，使载客量、载重量和载油量大量增长，座位数约300～500个。

波音747是第一种第三代宽体喷气客机，1965年开始研制，1969年2月9日首架原型机试飞。它采用4台JT9D高涵道比涡扇发动机，单台推力220千牛。经过系列改型，飞机载客量和性能进一步提高。747-400的典型技术和性能数据为：机长68.63米，机高19.41米，翼展64.44米，最大起飞重量395.986吨，最大巡航速度985千米/时，最大航程13157千米，最大载客量可达592人。气动设计上，它在波音747-300型的基础上加长机翼1.83米，并加装了1.83米长的机梢小翼，油耗降低了12%，航程增加了3%，改善了经济性。

面对欧洲空中客车公司的竞争，波音747又发展出波音747-8等型号（图7），2010年2月8日首次试飞。它通过加长机身、采用低油耗涡扇发动机等方式提高商载并改善经济性，同时航程也有很大增加，达14815千米，可实现世界任何两大城市的点对点直飞。

图7 波音747-8

美国除波音公司外，道格拉斯公司于1970年8月29日试飞了DC-10宽体客机（图8），洛克希德公司于1970年11月16日试飞了L-1011宽体客机（图9）。这两种客机比波音747小，采用三台发动机。由于当时这一级别的客机市场有限，加之在经济性和安全性上存在一定问题，因而难于同波音747竞争。两个项目最后均以严重亏损而中止。苏联伊留申设计局于1976年12月22日试飞了伊尔-86四发喷气式宽体客机。由于在经济性和环保性方面存在不足，难以打入西方市场。后来居上的空中客车A300客机以双发动机及低耗油率优势，在市场上取得了很大成功，也因此确立了这一后起之秀在竞争激烈的民航客机领域的地位。A300系列客机于1974年5月交付使用，2007年7月停产，共生产了561架。

图8 DC-10宽体客机

图9 L-1011宽体客机

第三代喷气客机除宽体特征外，在技术上也有较大改善。动力装置采用推力更大、耗油率更低的高涵道比涡扇式发动机，噪声和振动水平则大大下降。乘客的舒适性和航空公司的收益因此大大改善。在气动设计上，第三代客机也体现了最新的科研成果。突出的是采用了新型的“尖峰”翼型，巡航升阻比有所提高，从而又使耗油率下降。波音474和空中客车A300都应用了自行研制的“尖峰”翼型。此外，机翼普遍采用中等后掠角的大面积机翼。为适应起飞和着陆的要求，各种襟翼装置也进行了精心设计和安排。

20世纪70年代，面对国际上出现的石油危机，客机市场对经济性要求日益提高，加之第一代喷气式客机也面临更新换代，第四代喷气式客机研制在各大民机企业展开。波音公司于1982年2月19日试飞了单通道波音757客机，它采用两台发动机，载客量高于波音707，而且航程大大提高。经过系列改型，它的最大载客量可达239名，航程可达7200千米。该型客机共计生产了995架。为同空中客车公司竞争，波音公司几乎同时上马研制波音767宽体客机（图10），它于1981年9月26日进行了首次试飞。它的载客量由180名改型到290名。在性能上，它更强调远航程，以广泛用于跨大西洋航线。波音767-300ER的航程可达11305千米，可用于太平洋航线。

图10 波音767宽体客机

为降低研发成本，波音757和767在许多部件上可以通用互换，驾驶舱设计亦相同，机组及维修人员很容易同时掌握这两种飞机。这对航空公司降低空地勤人员培训成本十分有利。波音757和767是波音飞机中首次使用双人驾驶制，得益于最先采用的先进电子飞行仪表。

苏联图波列夫设计局1983年开始研制图-204客机（图11），计划取代图-154。它采用翼下吊挂发动机的双发动机布局，采用了引进的英国罗尔斯-罗伊斯的RB211-535涡扇发动机。原型机于1989年1月首次试飞。从级别上看，图-204与波音757相似。在最初设计过程中，大量使用了西方的新型客机设计理念和技术，安装了翼梢小翼。它是苏联第一种安装数字化航电系统、功能显示器并使用电传飞行控制系统的飞机。同时，图-204也大量采用复合材料，占飞机总重的18%。图-204于1990年开始正式生产。原计划每年生产80～90架，以满足民航当局订购500架的要求。苏联解体后，由于俄罗斯经济下滑，资金匮乏等原因，图-204系列飞机研制、生产进展缓慢，而且综合性能与欧美国家生产的客机相比存在差距，未能吸引各航空公司购买，因此销售一直不佳，交货量较少。1993年5月图-204开始交付使用，生产量不大，到2016年仅生产了86架。

图11 图-204客机

初始交付只有货运型，1995年1月12日取得适航证，1996年2月23日交付首架客运型。图-204系列飞机涵盖了客运、货运、客货两用以及客货快速转换各种型别。

空客公司在A300客机之后，研制了200座级的A310客机（图12）。A310是A300B的派生型缩小版，机载设备的一半以上都是两机通用的，因此大大节省了研制费用。A310在技术上仍较A300B有较大进步。主要表现在：机翼的升力系数提高了20%，采用复合材料使重量减轻了600千克以上，机上电子系统改由计算机控制。A310于1982年4月首次飞行，1983年获得适航证，并交付使用。A310的大小与波音757相当，但性能却接近波音767，因而成为波音767的有力竞争对手。

图12 A310客机

1980年4月，针对大量的DC-9、波音727、波音737早期型相继退役，空客公司着手进行150座级的A320客机的研制。1988年，A320取得适航证，并获得275架的正式订货和164架的意向性订货。A320是窄机身客机，从外表看并无特别之处。它的载客量及航程与波音737相当，但技术水平属于第四代。A320的最大技术特点是采用了电传飞行操纵系统。电传飞行操纵系统的优点是取消了传统的钢索和滑轮，并采用全新的控制准则。由于技术先进、经济性好，A320的销售形势一直很好。空客公司不失时机地不断对它进行升级改造，形成了完整的单通道客机系列。它的加长型被称为A321，缩短型被称为A318、A319，新一代A320则被称为A320NEO（图13）。截至2019年5月，A320系列的订货量已高达15175架，交付用户8856架。在干线客机市场上，它与波音737一道，成为最受欢迎的机型。

图13 A320NEO

第四代客机特别强调降低运营成本，提高经济性。在气动设计上，除了精心设计机翼形状，襟翼装置外，最大的特点是采用了新的“超临界”翼型。其巡航马赫数有所提高，升阻比特性优于“尖峰”翼型。另外，安装翼梢小翼也成了新型第四代客机的特点。其他气动设计特点还有：减小机翼后掠角、增大机翼厚度、改善部件干扰流场、提高机翼展弦比，使气动效率有较大提高。取得的效益是中近程座耗油率比第一代降低了64%，中远程耗油率降低了55%。发动机采用了更先进的高涵道比涡扇发动机，耗油率又有所降低。由于发动机性能的提高，发动机安装台数普遍改为两台，不像过去的几代采用三台或四台。在第四代喷气式客机中，复合材料的使用更加普遍，不仅用于非承力或低承力部件，还用于承力部件。电子系统也全面更新，大大减轻了驾驶员的负担。部件通用程度的提高也是这一代客机的特点。

20世纪90年代以后，第五代喷气式客机开始投入使用，主要型号有美国波音777、麦道MD-11、欧洲A330/A340、俄罗斯的图-96以及出现于21世纪的空客A380、A350、波音787等。这一代飞机在设计上除增加载客量、提高适应性外，继续探索降低油耗，提高经济性。采用的具体技术措施有：安装耗油率更低、排污更小、噪声更低、涵道比更高、推力更大、维护性更好的涡扇发动机；进一步加大复合材料的用量；进一步加大展弦比或加装翼梢小翼提高气动效率，采用超临界翼型或高效亚音速翼型。这些机型都有系列改型，并不断采用新技术，使经济性等指标更好。在最新的波音787和A350飞机研制过程中，还特别强调用户为本，航空公司全程参与飞机研制，个性化特点突出。此外，这两种飞机都有大航程特点，可实现全球任何地区点对点的运输。

波音777是双发远程客机，最初称波音767-X，1989年公布主要设计特点。其设计思想是改善波音747运营的经济性，提高波音767的航程。在技术上，除增加载客量和航程外，气动设计更加精细，发动机性能更高。该机另一大特点是完全采用计算机并行工程设计，交叉作业法，大大提高了设计效率。这项工程设计方法有三个特征：航空公司自始至终直接参与波音777的研制工作；运用设计、制造小组协调设计；全面使用计算机辅助设计制造技术。1995年2月2日，波音777进行了首次试飞，并于4月11日访问了中国。虽然它只安装了两台发动机，但载客量和航程几乎与四发动机的波音747相当。根据不同的市场需求，波音777可安装从305人到375人之间不同的座位数，如果采用全经济舱布局可提高到440人，航程则可从6575千米加大到13668千米。

波音787“梦幻飞机”（图14）也是为提高航程和改善经济性而研制的，它可载210至330人。波音787比以往的产品更省油，效益更高。它也具有极远的航程，最高可达15700千米。波音787是第一种主要使用复合材料建造的客机。该机于2009年12月15日首次飞行，2011年交付使用。

图14 波音787“梦幻飞机”

A340是空客公司分析世界主要航空公司20世纪90年代后的需求，于1986年宣布研制的四发动机远程客机。A340采用先进的可变弯度机翼，升阻比比A300系列提高40%。先进的高涵道比发动机进一步改善了经济性。它的最大航程可达12500千米以上，达到波音747的量级。1991年10月4日A340客机首次试飞。A330为双发中短程型，载客量335名，航程8785千米。它于1992年11月2日首飞，1993年10月开始交付使用。A330和A340部件通用性很高，驾驶舱几乎完全一致，这样可大大降低航空公司的使用成本。A350（图15）是在A330基础上改进而来，主要是为了增加航程和降低运营成本，同时也是为了与波音787进行竞争。它的载客量在276～369人之间，高于波音787，与波音777相当。该机于2013年6月14日首次试飞，2014年交付使用。它的航程可达15300千米，对点对点直飞非常有利。截至2019年4月，A330/340/350共有订货3001，已经交付2088架。

图15 A350客机

俄罗斯的伊尔-96也属第五代喷气客机。与伊尔-86相比，它的机身缩短，翼展加大，载油量增多。伊尔-96-300于1988年进行了首次试飞。它能载300名乘客飞行9000千米。另一种型号伊尔-96-350的机身有所加长，载客量提高到350人。由于发动机、电子系统性能一般，它很难得到市场订货。

在第五代喷气式客机发展历程中，空客公司的A380是重要的里程碑。为全面挑战波音公司的霸主地位，空客公司从20世纪末开始提出研制带双层客舱的超大型客机A380。该机于2005年4月27日首次试飞成功。同年11月，A380首次跨洲试飞抵达新加坡。2007年10月，首架A380飞机交付给新加坡航空公司。该机是民航客机发展史上的巨无霸，正常载客量555人，最大载客量可达800人。随着波音787、A350等可点对点直飞的飞机的出现，这种载客量超大的客机的订货量持续下降。2019年2月14日，空客公司宣布在2021年停产A380客机。截至2019年春，A380共交付了290架，已经交付235架。