波音747

波音747是波音公司1967年生产的世界上第一架双通道远程宽体客机。第一架747-100在1969年完成了首飞。这台机器最大的外观特点是背部的驼峰形状。[1]制造巨型747的动机来自于机票价格的下降、航空客运量的激增以及日益拥挤的天空。此外，在失去大型军用运输机C-5A的竞争后，波音公司开始开发一种大型先进商用飞机，利用为C-5A开发的高涵道比发动机技术。但除了发动机，设计师有意避免使用为C-5开发的任何硬件，而是开发了一种全新的飞机。747的最终设计提供了三种配置:全客运、全货运和可转换的客货机型。

1966年1月，波音公司向泛美提交了7个最终设计方案，其中4个是新的“单层宽体”方案，给泛美留下了深刻的印象。1966年3月，波音公司CEO艾伦亲自向泛美航空CEO特里普提出了“单层宽体”计划，机舱每排9个座位，最终获得泛美航空的批准。[8]波音747有超过75000张详细的工程设计图纸，包括300万个紧固件和450万个活动部件，275公里的电缆和8公里的管道。

747飞机的机身本质上是一个传统的结构，除了一个凸起的座舱，导致飞机前部的椭圆横截面，而驼峰后面的机身保持圆形横截面形状。[9]机翼以四分之一弦长后掠37.5度，在横截面上形成高度圆锥形。整个机翼向上倾斜7度进入气流，产生2度的入射角。

1985年，包括英国航空和国泰航空在内的7家航空公司敦促波音公司进行更具革命性的技术升级。波音第二代“747-400”客机的设计和开发实际上是由航空公司推动的。最终采用的新技术包括玻璃座舱、双驾驶员、数字航空电子系统和其他改进，所有这些都是航空公司为了节省成本和提高竞争力而提出的。

1996年，波音公司在范堡罗航展上推出了747-500X和-600X，使用的是波音777的机翼。目的是为了降低运营成本，解决机场拥堵问题，但由于研发成本高，一直被搁置。在2005年空客A380在亚太地区的巡演期间，波音将推出“747-8”与之竞争。2010年2月8日，波音747-8货机进行了首飞。

2022年12月7日，波音公司完成了最后一架波音747飞机的建造，并于2023年1月31日交付，共建造了1574架飞机。目前在役的747飞机包括122架747-8飞机、191架747-400飞机、1架波音747-300飞机、12架747-200飞机、3架747- sp飞机和2架747-100飞机，共331架，其中包括改装的美国军用飞机和总统专机。发动机制造技术的进步使波音777(一种双引擎宽体客机)取代了昂贵的747(一种四引擎大型客机)。高昂的燃油成本和微薄的利润空间导致闲置大型客机的成本效益逐渐下降。此外，747在噪音和排放方面也有固有的缺点。

747项目的根源可以追溯到波音飞机在军民领域的融合。在商用领域，波音最初的重点是将707模型扩展为真正的巨型客机，以便搭载更多的乘客;另一方面，军事计划是波音公司试图赢得美国空军大型运输机的竞标，尽管结果是洛克希德公司的胜利。这两项研究对747的最终尺寸和形状产生了重大影响，但不能说波音747是波音707的放大版，也不能说波音747是空军运输机的民用模型。

当喷气客机在20世纪50年代首次出现时，它们经历了乘客数量的下降。起初，航空公司的举措是提高价格，但这并没有阻止业绩的下降。直到20世纪60年代，经营定期航班的航空公司才开始探索喷气式飞机的运营模式，这种飞机以相对较低的价格提供了从热门机场起飞的便利和灵活的旅行时间，而且没有繁琐的预订条件。一旦低成本航空旅行得以建立，航空公司将不可避免地需要飞得更远、搭载更多乘客的飞机。

例如，道格拉斯设法通过增加机身长度来“拉伸”DC-8，从而增加每架飞机上的乘客数量。虽然每架飞机的航程略有减少，但每次飞行的总成本大致相同。由于运送更多的乘客，每位乘客的成本更低(航空公司以“座位里程”衡量成本)。然而，波音707的设计不像道格拉斯的产品那样容易拉伸。主要原因是起落架要短得多。如果机身被拉伸，飞机在起飞时就会刮到后机身。因此，尽管波音公司已经研究了707的各种拉伸方案，包括可以搭载230名乘客并飞行8000公里的方案，但由于需要重新设计起落架，机身周围和机翼结构，高昂的成本最终使其无法继续下去。

当时，泛美航空公司首席执行官胡安·特里普直接告诉波音公司首席执行官威廉·m·艾伦，707无法满足未来航运的需求。他希望它是一架双层巨型亚音速飞机，以满足目前3500万乘客和未来20年航空市场上8000多万人的需求。但在当时，这种超大型客机的研制仍然缺乏足够强大的发动机。

但军方的需求催生了更强大的发动机。1962年，美国陆军提出了CX-4大型运输机项目，机身超过3.6米，可以搭载主战坦克。这架飞机两端都有全尺寸的货舱门，起飞重量超过272吨。1963年11月，CX-4项目改为CX-X，提出应用新材料和结构技术实现轻量化，采用层流机翼技术等。其最基本的要求是提供长36.5米、宽5.4米、高4.8米的货舱。最后，项目变更为CX-HLS (Cargo Experiment Heavy Logistics System)。波音公司、道格拉斯公司和洛克希德公司都提交了飞机建议书，而普惠公司和通用电气公司参与了发动机合同的竞标。虽然波音和普惠都失败了，但波音通过招标积累了超大型喷气式飞机的研究经验，而普惠则通过军事投资开发了大涵道比涡扇发动机。

由于泛美航空在美国首都华盛顿拥有广泛的情报网络，胡安·特里普在官方结果公布之前就通知了波音公司竞标失败。虽然波音的技术得分很高，但洛克希德的成本太有吸引力了。特里普和艾伦达成了一项君子协议，特里普说:“如果你能造出一架新飞机，我就买。”艾伦回答说:“如果你能买到，我就能做。”这是泛美航空和波音之间的一场豪赌，泛美航空最初的订单是25架飞机，总计4.5亿美元，相当于该公司10年的利润。波音公司需要投资超过10亿美元来开发新飞机和建造新的生产设施，这是当时公司净资产的两倍多，需要出售450架飞机才能收回初始投资。

1965年9月，美国空军正式宣布洛克希德公司赢得了CX-HLS项目的竞标，并将建造C-5A银河运输机。随后，波音公司总工程师乔·萨特接到了一项新任务。使用为CX-HLS项目预留的100名工程师，开始设计一架至少有350个座位的飞机，以满足Juan Tripp和泛美航空公司的需求。这种新飞机暂时被称为波音747。

萨特的团队总共设计了200多个初步方案，然后将其缩小到最具竞争力的50个方案。一些方案将机翼放置在机身的上部，类似于C-5A运输机，而其他方案将机翼移至机身的中间位置;一些解决方案采用更传统的下半身姿势。但几乎所有的计划都是“双层”飞机。[20]这些飞机的载客量为311-433名乘客，翼展为45.7至48.7米，总体尺寸比后来的747小20-25%。

虽然泛美公司对双层设计感兴趣，但萨特认为双层设计使乘客上下车不方便，紧急疏散困难。这架飞机的外形也很笨重。萨特的建议是，在20世纪70年代，超音速运输机将迅速发展，波音747的设计应该是坚固的客运和货运。届时，在超音速飞机主导客运市场的情况下，应该从货运市场获利。

1966年1月，波音公司向泛美提交了七个最终设计方案，其中四个是新的“单层宽体”方案，每排座位安排为8个、9个或10个。其他三种是双层设计，机翼中有单翼或上部单翼。双层设计有3种配置:6座6座、7座7座和8座7座。与双层方案相比，新的“单层宽体”方案给泛美公司留下了深刻的印象。1966年3月，波音公司首席执行官艾伦亲自向特里普展示了两种木制模型设计，单层和双层。单层宽体方案在机舱每排有9个座位，并设置了两条通道，以便在紧急情况下方便乘客到达出口门。在运输过程中，可以并排容纳两个2.44 × 2.44米的集装箱。主甲板有一个铰接式前端部分，用于直接装载货物。出于这个原因，萨特将驾驶舱直接移到了一个小的上层甲板上，形成了747飞机独特的“驼峰”形状。泛美航空最终同意了“单层宽体”计划。

1966年3月，波音公司董事会正式批准了波音747项目。同年4月12日，特里普向泛美航空董事会解释说，每架747飞机将取代2.5 707架飞机，座位英里成本将减少30%。波音747飞机将每次飞越大西洋的时间缩短了25分钟。最后，泛美航空核准购买25架747-100飞机，每架费用为18767000美元，合同总额为5.5亿美元。这是当时航空史上最大的商业采购项目。13日，波音公司宣布了泛美航空公司的购买合同，并公布了747机型，透露将于1969年开始交付。

随后，由波音公司的萨特领导的团队开始了747飞机的详细设计阶段。1967年，萨特领导了一个多达4500人的团队，其中2700人是纯技术人员，其余包括管理人员、普通职员和技术支持人员。尽管当时面临财政困难，波音公司仍然将747项目视为扭转局面的关键，并没有裁员技术人员。

当时，波音747在详细设计阶段面临两大危机:机翼结构强度不足和超重。当时发现机翼问题已经处于设计阶段的后期，图纸已经完成并分发，部件也已经开始生产。最终的解决方案是只扭曲外翼，最终达到扭转整个机翼，再次满足结构载荷的目标，同时大大降低了难度和成本。这种紧急解决办法被媒体称为“萨特转机”。747最初的设计起飞重量为249.5吨，但到波音公司正式启动747项目时，起飞重量已经上升到297.1吨。到1966年，已进一步增加到308.4吨，并且仍有增加的趋势。最终，波音公司和泛美航空公司达成妥协，将飞机的起飞重量定为322吨。

此外，泛美航空公司希望747的巡航速度能达到0.9马赫，远高于707。这意味着机翼需要有40度的后掠角，而萨特和他的团队倾向于使用707上使用的35度后掠角，巡航速度只有0.85马赫。最后，双方达成了妥协，机翼后掠37.5度，四分之一弦长，巡航速度设定为0.88马赫，但这一目标最终未能实现。波音747已经进行了超过14000小时的风洞实验，其中大部分是在波音公司自己的2.4 × 3.6米跨音速风洞中进行的。

波音747有超过75000张详细的工程设计图纸，包括300万个紧固件和450万个活动部件，275公里的电缆和8公里的管道。[8] 1968年9月30日，第一架编号为N7040的747原型机在全球媒体和订购该飞机的26家航空公司的代表面前，从波音公司位于埃弗雷特的装配大楼发射。1969年2月9日，波音747进行了首飞。[4]在第一次飞行中，试飞员发现飞机的襟翼有一个小问题，但总体操作非常好。在随后的飞行测试中，发现波音747的机翼有颤振问题。波音公司对此的解决方案是降低某些机翼部件的刚度，并在机翼的舷外发动机舱内插入贫铀平衡物作为压舱物，以解决高速颤振问题。

包括原型机在内，共有5架飞机参加了飞行测试计划，除首架原型机外，其余4架测试飞机将在测试完成后出售给航空公司。1969年6月，波音公司的第四架747飞机花了9小时18分钟从西雅图直飞巴黎参加航展，展示了747的巨大潜力。747的试飞工作总体上是顺利的，但也发生了一些事故。最严重的事故发生在1969年12月，当时第三架试验飞机的起落架与地面相撞，导致右翼倾斜，导致第3和第4发动机与地面摩擦损坏。1969年12月31日，美国联邦航空局为747颁发了型号合格证，试飞总时间1449小时，进行了1013次飞行。波音747的测试和颁发模型证书的速度超过了当时任何其他飞机。

在推出第一代“经典747”飞机后，波音公司在1984年的英国范堡罗航展上推出了波音747- 300a飞机的改进型。主要的改进包括加长上层甲板，拥有更大的翼展，更大的燃油容量和更强大的发动机，同时保留三人座舱。从本质上讲，这是一次“微小变化”的技术升级，但在1985年，包括英国航空和国泰航空在内的7家航空公司联合成立了747咨询小组，敦促波音公司进行更具革命性的技术升级。波音第二代“747-400”客机的设计和开发实际上是由航空公司推动的。最终采用的新技术包括玻璃座舱、双驾驶员、数字航空电子系统和其他改进，所有这些都是航空公司为了节省成本和提高竞争力而提出的。

1988年，波音公司的产品开发团队宣布可能重新设计747的机翼和拉伸机身，称为47-X，使用更高效的发动机，复合材料和改进的系统。1992年，波音邀请商业航空公司组成一个团队，共同研究一种名为N650或747-X的新型大型客机(NLA)的设计。该团队研究了100多种选择，最大的一种翼展290英尺，一排12个座位，起飞重量170万磅，总载客量为750人。然而，在1993年之后，大多数航空公司认为这种大型飞机没有市场，最可行的解决方案是对747飞机进行有限的改进。1996年，波音公司在范堡罗航展上推出了747-500X和-600X，使用的是波音777的机翼。虽然这类飞机的运营成本已经下降，可以解决机场拥堵问题，但研发成本仍然很高，航空公司认为宽体双发飞机更具成本效益，最终导致747-X项目暂停。2004年，波音公司推出了采用787飞机技术的747高级机型。2005年空中客车A380在亚太地区巡回演出时，波音公司将747命名为“747-8”以与之竞争。2010年2月8日，波音747-8货机进行了首飞。2011年12月14日，波音747-8I获得美国联邦航空局颁发的型号合格证。

1966年泛美航空公司宣布747订单后，波音公司的主要任务是建立一个新的总装厂。波音位于堪萨斯州威奇托和华盛顿州雷顿的工厂生产其他商用飞机的产能已接近满负荷，而这些工厂无法容纳像747这样的大型客机。1966年6月，波音公司在西雅图以北30英里的佩恩菲尔德机场附近购买了315公顷的土地，开始建造当时世界上最大的建筑，后来被称为埃弗雷特工厂。建造一座新工厂的总成本超过2.5亿美元。此外，波音公司还在西雅图以南20英里的奥本建立了一家新工厂，专门制造747的机翼。

埃弗雷特工厂由三个相互连接的车间组成，每个车间宽91米，高35米，长305米。其中一个车间被配置为分装配施工和准备区，而另外两个车间是最终装配线。每个车间都有足够的空间将机翼连接到机身中部，完成飞机机身的组装。此外，工厂还有一个接收区，专门接收由外部承包商和合作伙伴制造的机身部件。这些部件通过与国家铁路网相连的专门建造的铁路分支直接运输到波音公司的工厂。大型装配可在工厂内通过多达12台起重机进行移动，并由每台可承载30吨的龙门起重机进行定位。第一个联队装配人员于1967年1月进驻。第一个主装配车间在1967年5月底投入使用，第一个完整机身的最终制造开始于1967年9月。

波音还与主要分包商建立了风险和利润分享安排，特别是位于洛杉矶的诺斯罗普，诺斯罗普将负责制造40个主要子组件，包括飞行甲板后部到后压力室机身，最大尺寸为9.1x6米。所有这些部件将由专用铁路卡车运送到埃弗雷特，波音公司将在那里进行组装。其他主要分包商包括罗克韦尔国际，LTV和费尔柴尔德。

波音公司共生产了1574架波音747飞机，其中包括251架波音747-100、393架波音747-200、81架波音747-300、694架波音747-400和155架波音747-8。

1970年1月，泛美航空公司接收了第一架747-100飞机，当时美国第一夫人帕特·尼克松出席了接机仪式，并为其命名为“克利伯·维克多”。1972年，汉莎航空成为波音747-200的第一个用户。1978年12月，全日空(ANA)接收了第一架747-100BSR飞机。1976年3月，泛美公司接收了第一架747SP客机。1983年3月，波音公司向瑞士航空公司交付了第一架747-300客机。1989年2月，西北航空公司首次开始运营波音747-400客机。2011年10月，卢森堡国际货运航空公司成为首家使用747-8F货机的运营商。2012年6月，汉莎航空成为首家使用747-8I飞机的运营商。

第一代：747飞机的机身本质上是传统的结构，除了座舱的凸起导致前部的椭圆横截面外，驼峰后面的机身保持直径650厘米的圆形横截面形状，直到向尾部逐渐变窄。飞机主甲板两侧各有5个大型(107厘米x 193厘米)入口门;747-SP的机身相对较短，每侧只有四个门;专用货机(747F)只有两扇门，都位于机身的左侧。每架747右侧有三个地下货舱门(一个尺寸为264厘米× 168厘米，另一个尺寸为112厘米× 119厘米);所有混合动力和货舱改装747都有一个向上打开的货舱门，尺寸为312厘米x 340厘米，位于后机身左侧。[9]虽然由于驾驶舱外部的整流罩和机翼与机身之间的连接，实际上使用了聚氯乙烯(PVC)材料，这是当时飞机外皮中最大的塑料使用量。考虑到未来机身可能加长，波音公司在机身上设计了两个制造断点;一个位于座舱后部和前侧门后面，另一个位于车身中间部分的前面。机身的另一个技术特点是需要在中央部分容纳四个大型主起落架。解决方案是使用一个非常坚固的中央龙骨连接机身前后部分，同时仍然留下足够的空间来容纳起落架。

第二代:由于使用了新材料，第二代波音747-400的机身实际上比上一代更轻。

第三代:与747-400相比，747-8机身后加长1.52米，机身前加长4.06米，机身总长76.26米。机身采用常规半硬壳损伤安全结构。由铝合金表皮、纵向加固、圆形隔墙框架组成。采用铆接、旋紧、粘接工艺。主舱地板采用碳纤维复合材料，减轻重量。

第二代:波音公司对747-400机翼的内部进行了重大修改，但从外部观察到的最大变化是翼展为64.92米，比747-300翼展大5.2米，四分之一弦后掠度为37.5度，展弦比为7.0。虽然747-400的机翼更长，但重量比以前轻，重12.7吨，机翼面积为524.9平方米。机翼由铝合金材料制成，并使用碳纤维翼尖板。使用翼尖板本质上是一种折衷的解决方案，它可以在拥挤的机场停机坪上运行时节省燃料，并将翼展保持在合理的范围内。增加的1.8米翼尖延伸和翼尖板不会增加747-400机翼的重量。通过在机翼上使用新型铝合金材料，抵消了翼尖膨胀和翼尖板增加的重量，节省了2270公斤的重量。凯夫拉和其他石墨材料广泛用于机翼发动机支架和发动机舱盖。与之前的第一代747飞机相比，747-400对其尾部进行了修改。在水平尾翼的前副翼和后副翼之间增加了一个容量为3300加仑的内置油箱，可以增加大约644公里的航程。水平尾翼的后表面由四个控制面组成，与水平尾翼的后副翼相连，配备四个液压致动器、控制装置和升降舵传感系统。电梯感应系统可以防止俯仰控制中的过度控制，并在速度增加时增加手动反作用力以抵消控制输入。747-400的垂直尾翼和方向舵也进行了重新设计。垂直尾翼由前副翼、后副翼、肋、纵向桁架和外皮组成，共同构成一个梁。在偏航轴上，使用两个舵(上舵和下舵)进行控制，微调和自动滚下。上舵具有较大的调节范围和三个三联阀执行机构。从最早的747机型到最新的机型，飞机的垂尾高度形状一直保持不变。垂直稳定器设计有一个可拆卸的前缘。

第三代:第三代的747-8进一步增加了航程，需要增加升阻比，同时最小化机翼修改以降低项目的总体开发成本。因此，第三代747-8的机翼变化主要体现在外翼型，翼尖加长，机翼本身采用了更厚的翼型，以提高结构效率。新的翼型保持了原有的结构布局，没有改变中央部分、起落架和机身界面的几何形状，而更厚的翼型的另一个好处是它解决了747-400机翼的燃油容量限制。747-400采用内外三缝尾缘襟翼，改进后的747-8采用内外双缝尾缘襟翼来降低噪声。为了在不影响低速性能的情况下使用外单槽翼，内前缘采用间隙代替密封，这与747-400的设计不同。增大间隙可以显著提高进入速度。至于中间和外前缘，747-400上的可变凸度克鲁格翼(VCK)被保留，但它已被修改以适应新发动机的安装。通过新的翼型，747-8的稳定性和机动性得到了改善，使其飞行质量更好。

第一代:主起落架是747最突出的特点之一。中央机身和机翼各有两个主起落架，每个起落架有四个轮子。起落架的正常收放由机翼起落架的第四液压系统控制，而机身起落架由第一液压系统控制。拉伸大约需要12秒，收缩大约需要14秒。在紧急情况下，每个起落架支柱都有自己的扩展系统，该系统可以用电解锁起落架和着陆舱门，使起落架在弹簧的帮助下自由扩展。前起落架有应急电驱动装置和手动摇摇功能。安装在机身上的两个主起落架支腿由一个电液系统控制并与前起落架转向系统同步。主起落架只有在前起落架旋转超过20度时才会转动。连接主起落架减震器的液压气动平衡系统，保证四个主起落架与地面牢固接触，均匀分配重量。早期的747使用了与707相同尺寸的轮子和轮胎。这对航空公司的维护有很大的好处。

第二代:起落架配置基于“经典”747模型的设计，但由于747-400的起飞重量更大，并且使用了更多的数字系统，因此进行了一些修改。与早期的747 Classic相比，747-400起落架最重要的变化是引入了碳纤维盘式制动器，取代了钢制盘式制动器，减轻了844公斤的重量。

第三代:747-8飞机采用液压可收放前三点起落架。双轮前起落架前收。主起落架由4个四轮小车组成，其中2个并排安装在机身上机翼后缘附近并向前进入机身;另外两个安装在机翼下并向内折叠。前轮尺寸50 × 20 0R22，胎压11.67 × 105Pa;主轮尺寸52 × 21 0R22，胎压15.54 × 105Pa。主轮采用碳盘式制动器和独立的数字电子控制防滑装置。前轮可以正或负70度。

第一代:1974年1月之前，所有747飞机都由不同型号的普惠JT9D涡扇发动机提供动力。然后，随着通用电气(General Electric) CF6发动机和劳斯莱斯(Rolls Royce) RB.211发动机在20世纪70年代中后期的引入，波音747也开始使用新发动机。这三台宽扇发动机的推力从原来的19.7吨逐渐增加到22.6吨。随着发动机推力的增加，飞机的最大起飞重量也可以发展。早期747的最大起飞重量为322吨，而后来的型号可以达到377吨。发动机支架为独立的三梁悬臂结构，直接连接主翼箱前后主梁，两点支撑发动机。除了主推进发动机外，每架经典版747都配备了一个1100马力的加勒特辅助动力装置(APU)，位于后部，在地面上为飞机提供电力，并提供气源来操作客舱温度控制系统和启动主发动机。

第二代:普惠公司成为747-400飞机第一批动力设备供应商。该公司专门为波音747-400开发了PW4256高涵道比涡扇发动机。发动机直径为2.4米，推力高达28.1吨。它采用单晶涡轮叶片的新技术，并利用全功率数字发动机控制(FAEDC)技术。与第一代JT9D发动机相比，其燃油消耗降低了7%。通用电气制造的CF6-80C2发动机成为747-400选用的第二种发动机，公称推力为25.8吨。这是一款改进的CF6发动机，增加了一个低压压气机级(总共四个级)和FADEC控制。与普惠发动机一样，CF6-80C2发动机在涡轮叶片中使用了新的更坚固的材料，并增加了一个涡轮级。劳斯莱斯公司为联邦航空公司运营的747-400飞机提供推力为26.3吨和27.2吨的RB.211-524G/H涡扇发动机。通过RB211-524G/H型号，罗尔斯·罗伊斯于1990年成为三大发动机制造商中最后一家获得747-400认证的公司。发动机采用三轴配置，但与之前的747发动机不同，它采用宽弦扇叶，抗鸟击能力强，并使用Trent 700核心发动机。与上一代相比，三台发动机的噪音都降低了一半。

波音747-400使用美国霍尼韦尔公司的RTA-4B气象雷达。该雷达为双收发系统，配备两套收发器和一个雷达波导开关。通过选择雷达控制面板上的左或右开关，可以选择相应的系统操作。雷达驱动部件的左右扫瞄需要惯性参考系统(IRS)提供飞机姿态信号，以维持雷达扫瞄平面的稳定，由机长和副驾驶相应位置的惯性导航源选择开关(IRSSSS)控制。气象目标回波信号被雷达天线接收后，通过波导输入选定的收发机进行处理。气象图像信号通过四个地形显示继电器显示在惯性参考单元(IRU)显示屏上。

波音747-8使用罗克韦尔柯林斯公司的WXR-2100 MultiScan危害检测系统，这是第一个也是唯一一个能够分析和确定实际天气危害的机载气象雷达，而不仅仅是大气湿度水平。它是一种全自动机载雷达系统，拥有超过四年的成熟操作经验。WXR-2100最大限度地减少了意外乱流，减少了飞行员的工作量，提高了安全性和乘客舒适度，并在非混乱天气下实现了593公里的最佳探测距离。

第一代747飞机的座舱配备了一些最早的卫星通信系统、基本自动着陆设备和当时先进的Delco Carousel IV惯性导航系统(INS)。该系统来自于阿波罗登月任务中使用的导航系统技术，使747成为第一架获得专业导航员的飞机。

波音747-400有两套GPS接收器，将从GPS卫星获得的飞机位置、速度和时间数据输出到飞行管理计算机系统(FMCS)。FMCS集成了机载自主导航系统(惯性参考系统IRS)、陆基无线电导航系统(VOR/DME)和GPS导航系统来导航飞机，并在747-400飞机的导航显示器(ND)上显示位置信息。波音747-8飞机也使用ADS-B导航技术。ADS-B技术是一种在飞机飞行过程中定时传输状态矢量和参数信息的技术。在空中飞行过程中，通过对飞机自身位置的实时报告，飞行员可以获得附近飞机的飞行参数，从而了解其位置和运动情况，减少对地面雷达监控的依赖。此功能有点类似于雷达监控，但效果优于雷达监控。

747-400飞机配备了霍尼韦尔Mark II或罗克韦尔柯林斯CMU900-151通信管理单元。这架747-8飞机配备了罗克韦尔柯林斯CMU900-151通信管理单元。Mark II通信管理单元(CMU)通过承载允许消息通过各种通道路由的通信协议，实现机载和地面系统之间的数据和消息传输。Mark II支持保护模式控制器导频数据链路通信(PM-CPDLC)，数据链路记录指令，并通过了FANS 1/A+数据路由和操作认证。Mark II主要通过外部甚高频(VHF)收发器进行通信，带有可选的机载设备，包括卫星数据链通信。飞机的飞行管理系统FMS提供飞行员和Mark II+之间的接口。CMU一般通过陆基飞机通信寻址和报告系统(ACARS)和甚高频网络进行通信。

CMU-900支持最新的ARINC 758数据链路通信管理标准，满足欧洲数据链路指令的c级保护模式CPDLC应用要求。CMU-900提供AOC定制功能，允许飞机运营商配置cmu以满足用户的操作要求。该系统支持和管理多个空对地子网，包括甚高频数据链(VDL模式0/A和模式2)、卫星数据链(海事卫星和铱星系统)和高频数据链。它还支持未来导航系统(FANS)在所有甚高频网络上的互操作性，提供完全兼容的ARINC AQP和SITA VAQ测试，并获得波音的FANS-1互操作性资格。

第一代747飞机的传感器是:2个制导站，2个侧滑传感器，和飞机前部的一个气象雷达。在飞机后部安装VHF天线1、2个卫星天线和VHF天线3，在垂直尾翼安装2个VHF全向信标天线。飞机腹部依次安装有2个空中交通管制通信天线、2个超高频测距天线、1个低空无线电测高仪、1个自动定向ADF圆形天线、1个指向信标天线、2个自动定向ADF圆形天线、2个甚高频天线和2个ADF定向天线传感器。

最初，747飞机只有纯导航系统(如惯性导航系统，简称INS)或具有有限控制功能的性能管理系统。747-400飞机是第一架使用完全集成飞行管理计算机(FMC)系统的飞机，该系统是757/767飞机飞行管理计算机的衍生产品。该系统集成了横向导航(LNAV)和垂直导航(VNAV)的导航命令，并且可以被自动驾驶仪/飞行制导系统(AFDS)或机组人员使用来控制飞机飞行操作。该系统的导航数据来自惯性参考系统(IRS)和导航无线电位置更新，并通过多用途控制和显示单元(MCDU)显示信息。747-400飞机飞行管理计算机的一个新功能是“高度干预”，它可以全面参与控制从起飞到最后进近的整个过程。它的另一个特点是使用自动推力控制系统作为每个FMC的内置推力管理功能(TMF)。747-400的飞行管理计算机可以计算和设置最佳爬升路径，控制发动机推力，自动计算起飞速度和平衡翼调整设置，将各种速度输出到主飞行显示(PFD)速度刻度，生成适合747-400运行的特定速度，并使用空气数据计算机(ADC)和失速警告计算机(SWC)控制最大和最小速度。飞行管理计算机也能计算燃料重量和起飞/下降数据。747-400飞行管理计算机还通过接口控制客舱压力控制系统(CPCS)、重量与平衡系统(WBS)和中央维护计算机系统(CMCS)。飞行员也可以通过开关切断FMC和自动驾驶仪之间的连接。747-8飞机的飞行管理计算机进行了升级，包括自动控制发动机推力，实现安静爬升的能力，并增加了“风向优化飞行”功能，可以根据飞行计划和实时气象数据计算飞行过程中是否调整飞行高度或航线，以获得更有利的下风飞行条件。