Знания и опыт, приобретенные в послевоенный период при разработке, испытаниях, доводке и эксплуатации первых реактивных пассажирских самолетов, позволили коллективу ОКБ А.Н.Туполева в начале 60-х годов приступить к работам над среднемагист- ральным пассажирским самолетом следующего поколения. Первые пассажирские самолеты с газотурбинными двигателями Ту-104 и Ту-114 родились на базе боевых самолетов Ту-16 и Ту-95, Ту-124 и его развитие Ту-134 по многим основным техническим решениям были все-таки удачным развитием идей заложенных в туполевский реактивный пассажирский первенец. В отличие от них программа создания нового сред- немагистрального пассажирского самолета, получившего обозначение Ту-154, стала для коллектива туполевцев первым пассажирским самолетом, не имевшим даже в 'праотцах' военного прототипа. Самолет Ту-154 с самого начала разрабатывался по канонам проектирования пассажирской машины с предварительным изучением предполагаемых потребностей на подобный самолет со стороны отечественного гражданского воздушного флота и требований зарубежных возможных покупателей на ближайшие 15 – 20 лет, до начала 80-х годов. Изначально в проекте самолета предполагалось внедрить большое количество технических новаций, позволявших построить самолет, существенно превосходящий по многим параметрам, а также по комплексным показателям, сразу несколько типов отечественных пассажирских самолетов и поэтому способного заменить их всех в эксплуатации. Одновременно ставилась задача создать самолет не уступающий по своим параметрам проектирующийся в США на фирме Боинг самолет того же класса 'Модель-727'.

В начале 60-х годов на воздушных линиях Аэрофлота средней протяженности от 1500 до 3500 км, прочно обосновались великолепно себя зарекомендовавшие себя самолеты Ту-104, Ил-18 и Ан-10. Из них Ту-104 и его модификации обладали самой большой крейсерской скоростью и обеспечивали наилучший комфорт. Ан-10 имел наилучшие взлетно-посадочные характеристики. Ил-18 имел наибольшие дальности полета и наилучшие экономические показатели. Отечественный гражданский воздушный флот имел в своем распоряжение три абсолютно разных пассажирских самолета одного класса, что приводило к сложностям в обеспечении нормального процесса технической эксплуатации парка самолетов конструктивно значительно отличавшихся между собой.

Поэтому именно в этот период на повестку дня встал вопрос о замене трех разнотипных самолетов, эксплуатировавшихся практически на одних и тех же авиалиниях, одним. При этом выдвигалось условие: новая машина должна была вобрать в себя лучшие качества своих предшественников, с учетом некоторых новых нормативных требований к пассажирским самолетам, которые как раз начали вводить в период создания Ту-154, в частности более жесткие требования к взлетно-посадочным характеристикам. Мыслилось, что новый самолет будет создаваться с учетом последних достижений отечественного и мирового самолетостроения. Предварительные работы по самолету заняли около 2-х лет и в ходе аванпроектов и эскизного проектирования самолет претерпел ряд изменений, сохраняя основные идеи, заложенные в первоначальный проект.

Работы в ОКБ по поиску наиболее оптимального облика будущего самолета возглавил начальник Отдела технических проектов С.М. Егер. Первые работы по самолету Ту-154 начались еще в 1963 году и первоначально явились логичиским развитием самолета Ту-104, но с новой хвостовой частью под три двигателя типа НК-8, с сохранением остальной части фюзеляжа и крыла Ту- 104Б (проект Ту-104Д). Проект Ту- 104Д на начальном этапе поисков наиболее рациональной компоновки использовался как исходный. В 1964 был подготовлен проект самолета, уже имевший обозначение Ту-154. Компоновочно самолет был аналогичен Ту-104Д, но имел диаметр фюзеляжа 3,8 м и был рассчитан на 109 пассажирских мест в варианте компоновки пассажирской кабины первого класса и на 141 место в экономическом варианте. Особенностью компоновки пассажирской кабины была центральная кухня, делившая кабину на два салона. Носовая часть фюзеляжа по типу Ту-104 с остеклением штурманской кабины и с PJ1C типа РОЗ-1. С целью обеспечения нормальной работы центрального двигателя входная часть его воздухозаборника была выполнена под небольшим положительным углом к вертикальной оси. Параллельно рассматривался вариант самолета Ту-154 с несколько измененной формой киля и расположением стабилизатора и центрального воздухозаборника, напоминавшим примененным на Боинге-727, носовая часть без штурманской кабины с носовым обтекателем PЛC. Этот вариант прорабатывался также в нескольких компоновках пассажирской кабины, например: смешанный на 112 мест и экономический на 142 места без центральной кухни. Рассматривались два варианта силовой установки: под три двигателя НК-8 и под четыре двигателя типа Д- 20П-125М, с установкой в хвостовой части фюзеляжа по типу самолетов Ил-62, VC-10 и проекта ОКБ самолета Ту-11 ОД. В обоих вариантах фюзеляж крыло, горизонтальное оперение, руль направления и пассажирская кабина оставались без изменений.Менялись только хвостовые части фюзеляжа с мотогондолами и киль.

К середине 1965 года на базе большого количества предварительных проектов и технических предложений сложился облик среднемагистрального пассажирского самолета рассчитанного на транспортировку 16000-18000 кг коммерческой нагрузки на расстояние 2850- 4000 км с крейсерской скоростью 900 км/ч, 5800 кг коммерческой нагрузки на 5800-7000 км с крейсерской скоростью 850 км/ч, способного эксплуатироваться во всем диапазоне взлетных масс с аэродромов 2-го класса.

24 августа 1965 года вышло Постановление Совета Министров СССР № 647-240, по которому ОКБ А.Н.Туполева поручалось спроектировать и построить среднемагистральный пассажирский самолет Ту-154 с тремя турбовентиляторными двигателями типа НК-8-2 с взлетной тягой 9500 кг каждый. Следует отметить, что по данному проекту среднемагистрального самолета был объявлен конкурс, в котором, кроме ОКБ А.Н.Туполева, учавствовало ОКБ С.В.Илыошина. ОКБ Ильюшина предложило проект трехдвигательного самолета с тремя двигателями типа Д-30 с взлетной тягой 6800 кг., проекты имели обозначения Ил-72/Ил-74 (Ил-74 – более поздний проект с увеличенным числом пассажиров). Ниже приводятся сравнительные данные предлагавшихся проектов:

Ту-154 Ил-72

– максимальная взлетная масса, т 75-85 69-73,3

– масса снаряженного самолета, т 39,6 35,6

– масса максимальной коммерческой нагрузки, т 14-16 14

– полезная весовая отдача при максимальной коммерческой нагрузке, % 54,1 51,5

– число пассажирских мест в туристском варианте, чел. 141 138

– техническая дальность полета с максимальной коммерческой нагрузкой, км 6450 4850

с максимальным запасом топлива/ при нагрузке, км/т

7730 5850

6-10 7,5-10

– экономическая крейсерская скорость, км/ч 900 900

– высота крейсерского полета, м 12000 11000

– потребная длина ВПП, м 2500 1930

– максимальный запас топлива, т 33 28

– масса двигателя, кг 2350 1550

– удельный расход топлива на крейсерском режиме, кг/кг.ч 0,76 0,79

– тяговооруженность самолета, кг/кг 0,335 0,278

– экипаж, чел. 3 4-5

В результате конкурса заказ на новый самолет получило ОКБ А.Н.Туполева, так как проект Ту-154