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运八飞机采用平直梯形悬臂式上单翼，双梁箱式结构，低阻层流翼型。机翼由****翼、中外翼和外翼三部分组成。机翼安装角4&；#176；。相对于****翼，中外翼有1&；#176；上反角；相对于中外翼，外翼则有3&；#176；下反角，呈“海鸥”式，使飞机在颠簸气流中仍有良好的动态品质。采用双缝后退式襟翼。襟翼外侧为差动式副翼。中外翼前、后梁之间共安置26个软油箱，外翼内部为结构整体油箱。采用普通梯形尾翼，舵面均为手操纵，有较大的轴式补偿和调整片及随动补偿片。
运八原型机采用前三点起落架布局，前起落架有两个机轮，可左右旋转35&；#176；，起飞后向后收入到前起落架舱内。主起落架为四轮小车式，分左、右两组，各有4个机轮，每轮各有一液压刹车装置，均采用低压轮胎，装有新颖的盘式刹车机构，可适应草地、雪地、砂砾地等简易跑道起降的要求。
运八动力装置为四台涡桨…6（WJ…6）涡轮螺旋桨发动机，配用自动顺桨、自动变距的J17…G13型螺旋桨，单台最大功率3120千瓦（4250当量马力）。该发动机由株州南方航空动力机械公司于1969年8月开始研制，1970年9月首次上台架运转，1973年4月首次上天试飞。1976年完成设计定型，并装备部队使用。首翻期寿命已由定型时的300小时延长到3000小时。1982年开始改进设计，提高功率至3350千瓦，并降低油耗。两年后完成了150小时验证机的验证试车。为了加大功率和降低油耗，采用的主要技术措施是提高涡轮进口温度约40℃，并提高约2％的转速。涡轮第1级采用空心气冷叶片，改进了冷却气路等，试验结果良好。1985年5月，由许国存驾驶运八飞机关闭一台发动机起降成功，证明飞机在任何一台发动机不工作的情况下，仍可正常起飞着陆。
机上液压系统由装有左右两套独立的系统和电动泵、手摇泵组成。两套系统单独工作，又可由连通开关接通，互为备用，左系统工作压力152&；#215；105帕（155千克/厘米2），右系统147&；#215；105帕（150公斤/厘米2）。当飞机因空中故障使液压油漏光时，机上燃油亦可代作液压油使用。供电系统有直流电源和交流电源及备用蓄电池。
运八原型机气密舱内的高空设备可自动保持舱内压力、温度和良好的通风，自动控制舱温在16～26℃范围内。飞机货舱为非气密舱，设有热空气加温和低空通风设备，冬季外场温度0℃时，货舱可保持在10℃以上。氧气系统分气密舱和非气密舱两套。气态氧源储于玻璃钢气瓶中，总容积810升，压力均为147&；#215；105帕（150公斤/厘米2），可供102人使用3小时10分钟。燃油系统由供油、压力加油和通气三部分组成。防冰系统分热空气防冰和电加温防冰两种，热空气防冰用于机翼前缘及发动机进气道前缘等部位，电加温防冰用于尾翼前缘、螺旋桨前缘及风挡玻璃等部位。
运八原型机的通信设备包括短波收发机、短波单边带电台、超短波电台、机内通话器等。导航系统为多普勒导航体制，多普勒雷达、航行雷达等配套使用，由航向姿态系统、转弯仪、地平仪和自动驾驶仪等组成，还有无线电罗盘、无线电高度表、信标接收机等供远程导航用。机上的自动驾驶仪，可自动控制飞机沿预定的航线飞行。另外还装有护尾器、敌我识别器等自卫装置，这些设备确保了运八原型机在复杂气象条件下全天候安全飞行。☆
运八原型机试制成功以后，根据国防建设和国民经济发展的多方面要求，陕飞集团对运八飞机进行了多次改进改型，取得了诸多成果，至今已经发展到20余种机型。
运八海上巡逻机。是陕飞在运八原型机基础上率先发展的机型，当时海军航空兵迫切要求一种具有海上巡逻、侦察、搜索并兼有海上救援和空运能力的特种用途飞机，1983年10月，原航空航天工业部向陕飞公司下达了研制运八海上巡逻机的任务，并要求第一架飞机力　
争于1984年交付海军航空兵部队使用，为此任命陕飞公司总工程师邵文炳为改装现场总指挥，陕飞公司副总工程师徐培麟为总设计师。在完成调研和整体方案论证后，同年11月方案通过审定。
运八海上巡逻机在基本保持运八原型机气动外形不变，主要受力构件未作较大更改，操纵、燃油等系统没有变动的情况下，对飞机结构进行更改，同时增装、换装部分机载设备。机头下加装了搜索雷达，同时换装和增加了单边带电台、惯异系统、奥米加导航系统，以及国产自卫告警系统（含全向警戒系统、消极干扰投放装置）、红外搜潜系统、声纳浮标、救生装置等。其侦察照相系统包括高中空光学相机、低空相机、红外相机、红外搜潜仪、声纳浮标及代投放装置、声纳接收机、超高频定向仪等，还增加了雷达员和搜潜员座椅。救生装置包括5　人救生艇或单人救生装置。
其他的改进包括：为提高防腐能力、延长使用寿命，该型机的外部蒙皮、钢制零件及所有非气密部分的镁合金件，都采取了防盐雾、防湿热和防霉菌的三防措施；机身中段后部两侧各装一侧向相机舱门，尾下部装一个垂直相机舱门，货舱后大门左装红外相机、红外搜潜仪、声纳浮标挂架，尾炮舱改为声纳员舱。
在海军航空兵的大力支持和配合下，经过全厂技术人员的艰苦努力，在不到一年的时间里完成了1。1万标准页的图纸设计，成功完成了20余项试验。1984年底，第一架运八海上巡逻机交付海军航空兵部队使用，1985年通过国家技术鉴定，并荣获国家科学技术进步三等奖和航空航天工业部科技进步二等奖。
运八海上巡逻机在部队服役后，保证了完好的出勤率。1986年3月到6月，在高温的情况下，该型机首航西沙、中沙、南沙群岛5架次，总航程达17000公里，取回了珍贵的图片资料，受到国家有关部门、解放军总参谋部和海军的高度赞扬。运八海上巡逻机的研制成功不仅为海军航空兵部队填补了空白，****了急需，而且开创了运八系列飞机发展的新局面。
运八A型飞机。是“黑鹰”直升机载机。我国从美国进口的“黑鹰”武装直升机由于航程短，升限不够等原因，进藏困难。1984年，根据解放军总参谋部的指示，航空航天工业部向陕飞公司下达了研制运八A型“黑鹰”直升机载机的任务。
陕飞公司在紧张研制运八海上巡逻机的同时，于同年10月全面展开改装工作，主要是将运八原型机的货舱自31框以后的非受力锥型顶棚向上提高120毫米，使****翼后的货舱高度达到2。72米，同时将货舱两扇向内收起的侧大门改为一扇向下开兼作货桥的大门，并设计了收放大门的液压系统、电气系统、门锁机构、辅助货桥、盒式货桥等。
1985年11月3日，该机在北京沙河机场完成“黑鹰”直升机的装载试验和装运试飞；12月20日，运八A型飞机载着“黑鹰”直升机进藏试飞成功；27日，在成都通过国家技术鉴定，随即第一架运八A型飞机交付部队使用。
该型机的研制成功，首创了我国大飞机装运小飞机的历史，填补了我国航空工业史上的一项空白，并荣获航空航天工业部科学技术进步三等奖。
运八C型飞机　这是在运八原型机基础上改进的采用全气密货舱的多用途军用运输机。是目前运八系列飞机中生产数量最多的机种，是我军装备数目最多的大中型军用运输机，也是我国空降兵部队运输机群的中坚力量。
该型机于1984年开始研制，完成方案论证后，1987年5月，国家计委、总参谋部、国防科学技术工业委员会联合发文，批准运八C全气密型飞机为国家“七五”期间重点工程。
运八C型飞机与原型机相比作了较大的改进，将非气密货舱改为全气密舱，气密舱长达28。9米，货舱长度15。7米，货舱总容积为137立方米，由原内开式货舱大门改为下开式货桥大门，更改了空调系统，具备了在货舱内安排电子设备操作人员的基础。经过全厂技术人员的共同努力，运八C　01架飞机于1990年7月14日下架，8月份在中国飞机强度研究所完成全机静力试验，并于12月17日首飞成功，由于该型飞机具备全气密舱，所以主要用于空运货物、人员和空投、空降、运送鲜活货物等。该型机的研制成功，对运八系列飞机发展和改为民用飞机及作为专业机种平台创造了有利的条件，是运八系列飞机发展史上的里程碑。
运八D型飞机　是民用出口型飞机。1986年4月，运八飞机在北京航展上展出，吸引了许多外国客人来参观。运八飞机以其宽敞的机舱、大容量的装载赢得了航空界的广泛兴趣。不久，斯里兰卡就和我国签订了购买两架运八飞机的协议。
根据用户的要求，陕飞公司立即开展飞机改装工作，换装和增装了部分机载设备，货舱内增加了简易座椅，主要用于空运乘客和货物。1987年8月完成飞机改装和斯里兰卡空、地勤人员的培训。11月18日，首架运八出口型飞机正式签字交付，并由昆明飞往斯里兰卡，揭开了我国中程中型运输机飞往国外的第一页。15天后，第二架飞机正式交付。
运八DⅡ型飞机　是运八D型飞机的改进型，在运八D型机基础上对飞机的货运、导航、通讯、雷达等系统进行改进的一种出口型飞机，符合全球各地机场和空中管制通用标准，能在全球各地安全使用。主要采用的先进设备有：柯林斯公司的飞行指引系统（FDS）、大气数据系统（ADS）、近距导航和着陆系统（VOR/ILS）、比较告警系统（CWC）、空中交通管制应答机、超高频电台，霍尼韦尔公司的磁航向基准系统（MHRS）、垂直陀螺（VG）、彩色气象雷达，Litton公司的奥米加/甚低频全球导航系统，Bendix/King公司的高频通讯系统，Sundsstrand公司的飞行记录仪（UFDR）、座舱音频记录仪（CVR）等。
到目前为止，共有各型13架运八飞机出口落户到5个国家。十几年来，运八飞机以其大运载量、稳定性和安全性好、耗油量低、优良的售后服务获得国外用户的好评。
运八E型飞机　是无人机母机。1986年，空军提出需要一种能够携带并空投无人机的大型军用飞机，经过论证，运八飞机可以改装成空投由北京航空航天大学研制的“长虹一号”无人机，重任又落到陕飞公司的头上。改型方案于1988年10月确定，随即投入试制。1990年3月完成总装，10月份顺利完成无人机单、双挂的挂飞和投放试飞。11月8日通过国家技术鉴定，随即第一架飞机交付空军使用。运八E型飞机是我国第一种能够实现大飞机挂载和投放小飞机的无人机母机，该型飞机的研制成功填补了我国航空工业史上的一项空白。
运八F型民用货机　由于改革开放的浪潮加快了新疆向西开放的步伐，肉用活羊向阿拉伯国家出口很有市场前景，但由于运输工具解决不了，仅租用巴基斯坦航空公司的飞机运过两次。根据当时国务院总理的指示，原航空航天工业部又一次把运八F型飞机的研制任务交给陕飞公司。不久就开始了改装工作，加装了可运装活绵羊的羊笼。1988年11月19日，一架改装后的运八F型飞机从陕西汉中柳林机场起飞，直飞乌鲁木齐。11月21日，该机载223只活绵羊从乌鲁木齐飞往喀什机场，成功地进行了第一次装运