杰克·斯泰纳主抓的波音737项目的设计工作已经进行到一半了，由于超声速运输机项目突然终止而空余了大量人手，缺兵少马的他原本有充足的时间来加强自家项目的人员力量。但是波音747项目随即也加入了挖人的队伍，这对他来说可不是什么好事儿，因而斯泰纳大概是要责备我这个项目把人挖走了。
如果说有什么区别的话，那就是我所面临的情形甚至比他的还要糟糕。此前，当我一再要求增加项目组人员的时候，得到的回答总是一样的：“乔，我们知道你是在做一个很重要的项目，但这并不是一个拿到合同的飞机项目，而超声速运输机是有合同的，737项目也有，他们必须在承诺的时间内完成他们的工作，所以，手里有什么资源你就好好利用它吧。”
1966年4月，波音公司和泛美航空公司签署协议，正式启动了波音747客机项目，我们的项目终于也有合同了。这意味着我也能享受737项目所能享有的各种优先权了，对此杰克·斯泰纳会感到怒气冲冲也不足为奇，我们同样也能与负责波音727三发喷气式飞机改型研制工作的项目组平起平坐了。从今往后，我们将在同一条船上，而747飞机的尺寸对于这艘船的平衡将是一个威胁。
就这样，我和我的团队开始了波音747的详细设计工作。在决定采用单层主舱的布局之后，我们还需要决定我们这架“宽体”喷气式飞机的机舱到底应该多宽。由于喷气式飞机项目大多有很长的寿命周期，一旦我们在设计中做出错误的决定，公司很可能在未来数十年内都要承受其所带来的商业损失。如果我们不努力做好家庭作业，潜在的后果就是波音将因此遭受数十亿美元的损失。
我们与航空公司客户共同定义的设计要求为问题提供了答案，最终推动设计工作不断向前。波音747除了是一款卓越的客机之外，还应该是一款卓越的货运飞机，所以在设计的时候我们尝试着使飞机主舱内能并排装下两个集装箱。此外，为了帮助我们的客户，我们决定将这些集装箱的规格定为8英尺×8英尺，海运、铁路运输和卡车运输采用的也是这一标准规格的集装箱。尽管受航空界严格的重量要求的限制，747飞机主舱集装箱会有所不同，但是通过采用标准载荷的方式，仍然能简化运营商的操作。
如果飞机机舱内只装一排集装箱，并不需要很宽的机身，但这种方式难以使空间得到很好的利用。如果我们在飞机的单层主舱内并排放置两排集装箱，情况马上就好转了。
罗·布朗第一个在图纸上把圆形机身的设计方案画了出来，他构思的这个机身还真宽！其横向宽度足有20英尺出头，接近波音707机身宽度的两倍，而这是当时正在运营的飞机中客舱空间最为宽敞的。我相信大家都被这个主意镇住了，这将是一架史无前例的飞机！
因为机身横截面的直径很大，波音747客舱内壁看起来几乎就是直的。我们越看这个方案，就越觉得它有价值。从客运的角度来说，更直的内壁使整个空间看起来像房间一样，乘客将因此觉得更加舒服。从货运的角度来看，这样的设计能使飞机的可用空间最大化，因为飞机内部几乎所有的空间都可用于装载集装箱或货盘。
这种新布局的优势同样体现在飞机腹舱上。将双层深而窄的机身截面改为宽机身截面意味着机头和机尾处将有更多的载货空间。对于航空客运公司来说，除可装载乘客携带的行李外，飞机上还将有足够的空间用于装载可带来额外收益的航空货物。由于飞机腹舱能并排容纳足有64英寸高的集装箱，货运航空公司也可以运输更多的货物。
在货运方面，采用这一设计方案的波音747无论从容量、性能还是结构特性的角度来看，都完全能满足运输高密度货物的需求。货物的装卸过程也十分简单，10英尺高、13英尺宽的主舱货物可由宽大的侧舱门进出货舱。波音公司生产的747货机（不是那些由747客运型改装而成的货机）还有一个可打开的机头，货物还可以从飞机前面直接装卸。今天，全世界有将近一半的空运货物是由波音747运输的。
在客运方面，在我们提出的布局方案中，几乎从机头到机尾的整个客舱都可用于安排乘客座椅。将驾驶舱安排在主舱之上的设计，主要是为了保证机头可以打开以方便货物的装卸，但是客运型飞机也能从中受益，因为驾驶舱通常所占的那一部分空间现在变成了能产生收益的客舱。
确定了波音747的机身横截面后，最重要的事情当数飞机机翼的定义工作。飞机的机翼决定了飞机的起飞重量、飞机的运营效率和经济性、起降特性。当然，除此之外还会影响飞机基本的飞行特性。
当时，要想知道商用喷气式运输机的巡航速度，只要看波音707就可以了。凭借着在B-47以及B-52项目中积累起来的经验，谢勒、库克、汉密尔顿等人设计出了这款喷气式飞机。也正是因为他们，波音公司知道了什么样的机翼才能使飞机获得经济的高速巡航特性。
波音707的标称巡航速度为马赫数0．82，相当于声速的82%（声速的高低取决于空气的密度和飞行的高度）。由于缺乏像波音公司这样辛苦积累起来的经验，道格拉斯公司在设计其第一款喷气式飞机——DC-8的时候，并不敢轻易将该飞机的速度提高到同样的水平。由于担心出现抖振和其他跨声速现象，道格拉斯公司最终为DC-8定义了一个相对较低的巡航速度，因此使项目的成功性大打折扣。
同期的其他喷气式飞机的巡航速度基本上在声速的80%左右，只有康维尔880和990系列飞行速度相对较高，但是油耗也非常惊人（也许康维尔系列喷气客机身上有太多该公司所生产的喷气式战斗机的影子）。而当时的德·哈维兰“彗星”客机的巡航速度只有马赫数0．7，比波音707的巡航速度低100英里/小时。
当我们着手定义747飞机机翼的时候，我们处在一个非常有利的位置上。这不仅仅是因为波音公司拥有全球领先的经验，也因为我们拥有自己的跨声速风洞，利用它可以对我们的概念进行评估，并对其性能加以改进。多年来，波音公司积极在研发领域进行投资，如今则获得了丰厚的回报。
最初，我们设计了一个面积大约为5200平方英尺的机翼，不过后来我们很快就将机翼面积增加到5500平方英尺。更大的机翼面积意味着较低的机翼载荷和略低的飞行速度，但是我们认为，增大机翼面积能改进飞机的低速特性、提高载油量，这点牺牲是值得的。
在设计阶段，我们十分关注波音747的低速飞行包线。我们知道，必须使货运型747飞机有高升力性能，相比于客运型的747飞机而言，前者在着陆过程中无疑有着更高的载荷。为了满足这个要求，我们不得不思考应该如何进行创新。
问题在于，人们通过优化喷气式飞机的机翼使飞机能高速飞行，当你想以接近声速的速度进行巡航飞行时，这是一件好事，但是在飞机起飞和降落过程中，你会希望飞机有较好的低速特性。总而言之，要想使高速翼型适应低速飞行的状态，办法有两个——增加机翼面积或增大翼型的弯度。
增加机翼面积能降低其单位面积的载荷，也就是每平方英尺的机翼需要承受的负载，这还可以降低飞机的失速速度。当飞机达到失速速度时，它将不能再继续飞行并且会坠落。在着陆过程中，飞机的失速速度越低越好，因为这意味着飞机可以以更低的速度着陆，滑行距离也得到了缩短，而且安全性有所提高。
改变翼型的弯度（即机翼的弯曲度）同样能降低飞机的着陆速度。一般来说，低速飞机机翼翼型的弯度要大于高速飞机。
那么怎样才能在飞机飞行过程中改变机翼的弯度呢？如果你在搭乘喷气式飞机时往舷窗外看看，也许就能得到这个问题的答案了。喷气式飞机机翼后缘有一些能向后或向下打开的襟翼。此外，飞机机翼前缘也有一些类似的装置，这些装置能有效地增加飞机的翼面面积和机翼的弯度。
为了实现设计目标，我们在波音747上采用了“三缝襟翼”。这种庞大的三片式襟翼系统取得了巨大的成功，不仅使飞机拥有较低的进近及着陆速度，还改善了飞机在整个降落过程中的飞行性能。
在波音747机翼前缘的设计上，我们也做了不少创新。早先的波音喷气式飞机机翼前缘通常采用前缘缝翼的设计，但是我们负责空气动力学的同事提出了一个更好的解决方案：克鲁格襟翼。这种铰接的装置能向外打开伸入机翼前缘的滑流中，可以有效提高飞机的升力和机翼的弯度。
在所有的喷气式飞机中，无论天气情况是好是坏，波音747的降落都是最容易的。它能轻松应对侧突风的恶劣天气情况，使机组人员十分自信。而在巨大的摩擦声意味着机轮正在跑道上滚过之前，搭乘747飞机的乘客通常是感觉不到飞机触地的。
泛美航空公司迫切希望得到一款速度尽可能快的亚声速喷气式飞机。这家公司希望波音747的巡航速度能达到马赫数0．88。为了满足这个要求，我们必须在机翼设计上下大功夫。我们考虑过推翻曾在B-47、B-52以及Dash80等飞机机翼上成功实施的35°后掠角方案，而采用一个更大的后掠角。
客户的这个要求也引起了项目组以外其他人的极大关注。波音公司的高级管理人员担心我们的方案极有可能带来机翼抖振以及其他的马赫现象等问题，导致飞机的高速飞行特性较差。开始进行风洞试验时，我们发现后掠角为40°的机翼能使飞机的飞行速度达到马赫数0．88，但在很多高层人士看来，这个跳跃似乎过于激进。最终，大家达成一致，决定设计巡航速度为马赫数0．85的机翼。
随着韦伯和他手下的人所开展的风洞试验不断深入，我们越来越肯定后掠角为37．5°的机翼能使飞机的巡航速度达到马赫数0．85。锁定了这个方案后，我们开始对不同的翼型和空气动力装置进行评估，希望可以找到高速巡航条件下效率最高的设计方案。我要确保在提高飞机的高速性能时没有牺牲飞机的低速性能和低速操纵性。
风洞试验的结果表明，事实上我们可以使飞机具有较想象中更好的高速飞行特性。在这一点上，尽管在机翼的设计上显得有点大胆，但是我对这个方案仍然抱有极大的信心。我们又解决了一个问题。
不久之后，我们的机翼设计方案出现了一些意想不到的结构危机。这次危机不仅充满了戏剧性，我们也因此遭受到他人的猛烈攻击，差一点儿导致747项目的中断。
在波音747的设计上，无论从哪方面来看，安全性都是至关重要的一点。其中一个例子就是飞机的起落架。由于它隐藏在视线之下，常常为人们所忽略。但是从设计的角度而言，起落架又是一个非常重要的部分，因为其他很多设计都取决于起落架本身。
对于任何一款新飞机来说，起落架的设计都是一个巨大的挑战。为了使飞机的重量能得到有效的分散，确保飞机在地面时能保持平衡，以及具有较好的起降性能，飞机的机轮必须安装在合适的位置上。此外，起落架还必须能够恰到好处地收入机身内部，既不能因此增加飞机的重量，也不能增大飞机的空气阻力。最重要的是，即使负荷很高，起落架必须具有一定的耐久性及可靠性。对于747飞机来说，这种种限制尤其明显。
作为一名飞机设计师，你不能让飞机因起落架在运行过程中遭受到不可避免的损伤而受损。飞机起落架可能放不下来，可能整体结构失效，刹车系统可能卡住机轮，机轮也有可能爆胎。了解了这些之后，你必须为起落架选择正确的安装位置，确保当上述这些意外发生之后，飞机不会因此严重受损，油箱不会爆炸，而碎片不会击穿发动机。
在这之前，还从未有一款成功的客机，能凭借首次投入运营时的设计布局撑上几年的时间。原因就在于航空公司很快就会提出超出目前飞机设计水平的更大的承载能力和更远的航程要求，这就意味着其后推出的同系列飞机需要装备推力更大的发动机，要能够携带更多燃油，飞机的重量也将因此而增加。所以，你就需要设计能满足飞机重量增长需求的起落架。为了达到这个目的，你要使起落架的强度比当前所要求的更大，同时也要通过设计允许飞机起落架在不需耗费大量因设计修改而产生的费用的情况下能完全被更换。
对比波音707、727、737飞机以及其他的竞争机型，你会发现它们都在忙着应付重量增长的需求。我们需要设计出一个基本的起落架布局，既要保证在初始投入运营之时不会因为将起落架收入机身内部而增加飞机的重量，也要保证在一段时间之后，起落架的承载能力能得到提高。
在设计波音747飞机起落架时，我们没有将大量时间耗费在电脑上，也没有进行大量单调的数据分析，而是很快就找到了一个绝佳的解决方案。那就是采用四个主起落架和一个前起落架的布局。其中，每个主起落架有四个机轮，前起落架则有两个机轮。也就是说，一架747飞机将有18个机轮。这样一来，飞机的重量将得到有效的分散，机场的地面以及飞机滑行道也不会因为飞机重量过大而受损。
