无论从任何方面看，图波列夫图-154都是最成功的苏联客机，在持续四十多年的生产中制造了1000多架。
图-154是图波列夫设计局在喷气式客机研制迈出的重要一步，之前的图波列夫客机都是轰炸机的衍生产品，如图-104和图-124是图-16轰炸机的直接后代，把图-124的发动机从翼根移到尾部又诞生了图-134客机，而图-114涡桨发动机客机则是图-95“熊”远程战略轰炸机的衍生物。而图-154，则是第一种从头开始研制的苏联喷气式客机。
衍生自图-16的图-104
衍生自图-95的图-114
该机的历史可以追溯到20世纪60年代初，当时苏联民航提出研制一种先进喷气式客机来同时取代安-10、伊尔-18和图-104。也就是说新客机要同时具备这三种客机的所有优点——安-10优异的简易跑道起降能力，伊尔-18无与伦比的燃油效率，以及图-104的高速。安-10、伊尔-18和图-104这三种来自不同设计局的客机给苏联民航的维修部门带来了严重的后勤难题，在民航庞大的航线网络中运营的三种客机经常面临缺乏备件的窘境。
无论从任何方面看，图波列夫图-154都是最成功的苏联客机
设计演进
所以图波列夫设计局面临着严峻的设计挑战，需要把这三种客机的优点都集中于新设计中，同时还要有所改进。设计师先后考虑了多种布局，在项目早期提出了一个有先见之明的名为图-104D尾部三发布局，但在1963年被否决。此外还研究了类似道格拉斯DC-10的双翼下发动机吊舱+垂尾根部第三台发动机舱的布局，或者在后机身两侧成对并列安装四台发动机（类似于伊尔-62或维克斯VC-10）。最终，设计师是还是回头选择了图-104D的三发布局。机身直径确定为3.8米，客舱采用两级布局可容纳109人，采用高密度全经济舱布局可容纳141人。
图-104D成为图-154的设计起点
到1965年中期，图波列夫设计局确定该机将安装三台库兹涅佐夫NK-8涡扇发动机，二号发动机安装机尾内部，通过S形进气道进气，一、三号发动机分列机尾两侧，这种发动机布局与霍克斯德利HS 121“三叉戟”和波音727相同。1965年8月24日，苏联部长理事会发布647-240号命令，批准图波列夫设计局正式启动图-154客机项目，伊留申设计局的伊尔-72竞争方案被否决。
库兹涅佐夫NK-8涡扇发动机
图-154的总体布局
先进技术
图-154获胜的原因是因为该方案结合了更多最先进的技术，大大提高了飞机的适应能力。图-154的翼面积达180平方米，大大高于波音727的145平方米，使该机能在更高的12000米高度巡航，从而降低燃油消耗。此外大翼面积也使该机的进近速度低至100节（180公里/小时）。图-154较高的推重比使该机具有出色起飞性能，能够从短至1500米的跑道上起飞，并且具有良好的高温高原性能，适合在高海拔机场操作。
图-154与波音727同框
图-154的客舱设计也很灵活，地板上的座位轨道可根据需要快速更改座椅密度，在高密度布置下，客舱可放置一排六张座椅，中间为单通道。后排座椅可很容易地被插入式衣柜取代，用于放置旅客的冬季大衣。
图-154的典型客舱布置
图-154最终方案模型
原型机与试飞
在1968年的大部分时间里，莫斯科附近的“经验”机械厂（MMZ Opyt）都在忙于制造图-154原型机。在完成了一系列静力系统试验之后，这架喷气式飞机被拆解后通过公路运输到茹科夫斯基试飞中心，准备在这里首飞。
制造中的图-154原型机
1968年10月3日，图-154原型机CCCP-85000在机长苏霍夫、副驾驶哈里托诺夫和飞行工程师叶夫多基莫夫的驾驶下首飞成功，该机机舱内装满了测试和测量设备，当然还有两位测试工程师尤马舍夫和叶菲莫夫，以及电子专家库门科。
首飞中的图-154原型机
经过12架次试飞后，设计局根据获得的数据对飞机进行了一些修改，随后该机的试飞被移交给苏联国家航空系统研究院进行。苏联在60年代中期开始起草通用航空适航条例，并在1967年颁布了NLGS-1适航条例，而图-154是第一架按照该条例进行研制和认证的客机。该机的研发试飞一直持续到1971年1月开始认证阶段。
试飞中的CCCP-85000
1969年初，图-154的试飞暂时中断以布置客舱，为参加第27届巴黎航展做国际首秀做准备。
CCCP-85000的客舱经过装潢、铺设地毯、安装座椅和行李架后，于5月25日启程前往巴黎的布尔歇机场，这也是该机的第43次飞行。图-154的客舱和驾驶舱在航展中开放给所有观众参观，获得了大体不错的评价，但还是有人批评该机不注重空气动力学细节。8月12日，该机从莫斯科伏努科沃机场起飞抵达附近的谢列梅捷沃机场，在苏联民航的大本营开始了宣传活动。
项目管理团队选择古比雪夫的第18工厂作为图-154的大规模生产基地。这座城市位于伏尔加河畔，人口一百万，在1991年更名为萨马拉，是俄罗斯航空航天工业的一个中心。坐落在城市别济米扬卡机场周围的第18工厂后来生产了1000多架图-154。
古比雪夫第18工厂的图-154生产线
批量生产
第18工厂在1969年底制造出4架预生产型图-154参与试飞，注册号分别是CCCP-85001~004。前两架用于探索大迎角操纵以及失速和尾旋，属于优先试飞项目。CCCP-85002用一个尾旋改出伞取代了辅助动力装置（APU），只能依靠地面动力来启动发动机。如果在尾旋试飞中无法改出，机组就只能通过逃生舱门跳伞了。
CCCP-85001预生产型图-154
随着试飞的继续，图-154的襟翼控制系统进行了修改，发动机也进行了调整，并改善了在偏远机场的维护性能，同时客舱布局也进行了一些更改。图-154在所有性能指标上都达到或超出预期。
1970年末，苏联民航在莫斯科伏努科沃机场接收了6架预生产型图-154，协助评估并开始组人员培训。1971年5月该机开始执行到第比利斯、辛菲罗波尔、矿水城的运输货物和邮件航线验证航班。1972年2月5日，民航部长鲍里斯·普加耶耶夫签署了批准图-154载客飞行的命令。该机在4天后的苏联民航成立49周年纪念日上开始了首次载客飞行。CCCP-85016在巴格穆特机组的驾驶下从莫斯科伏努科沃机场飞到了矿水城。在出发前的新闻发布会上，图波列夫试飞员格雷戈里·尼基福罗夫告诉媒体：“图-154虽是亚音速飞机，但飞起来让你感觉可以超音速，该机具有充足的动力储备和精致的气动设计。”图-154 CCCP-85201在1972年4月2日执行了该机的首次国际航班，从莫斯科飞往柏林舍讷费尔德机场，之后在8月1日又飞到了布拉格。
图-154的驾驶舱
客舱座椅与小桌板
古比雪夫工厂逐渐增加图-154的产量，1971和1972年的产量都是12架，1973年增加到18架，1974年是37架，1975年是42架，从月产1架加速到几乎每周生产一架。和图-134一样，该机的出口启动客户是保加利亚巴尔干航空公司，在1972年5月接收了LZ-BTA和-BTB，在1973年3月接收了-BTC。匈牙利航空公司是第二个出口客户，接收了3架图-154，并使用HA-LCA在1973年9月13日开始执行莫斯科往返航线。
保加利亚的图-154 LZ-BTA
苏联国内和国际的图-154飞行员都在乌利亚诺夫斯克高等民航学校接收培训。直到图-154服役数年后，该机的第一个模拟器KTS-Tu-154才问世，在此之前所有训练都是真飞机上进行的。新飞行员结束课程返回各自基地后，仍需要训练机长的监督下实习一段时间。
苏联民航很快就把图-154推向广阔的航线网络，显示出这种苏联客机新旗舰正如预期的多才多艺。该机不仅能在莫斯科-列宁格勒的短途繁忙航线中表现出突出的载客能力，其远程性能也足以应付5230公里的莫斯科-米尔内航线。列宁格勒机长用图-154取代图-104执行飞往斯德哥尔摩和奥斯陆的国际航线，该机还从莫斯科触发直飞马赛、米兰，以及经雅典和开罗飞往亚丁。在远东，该机从伯力起飞抵达日本新泻和朝鲜平壤。
图-154成为当时苏联民航最先进的客机
小幅改进
在生产了42架图-154后，库兹涅佐夫开始为图-154A改进型提供增推型的NK-8发动机，该型号最终生产了50架。增大的进气量导致该机的发动机舱唇口增加了12个辅助进气口 ，增加的推力使图-154A的最大起飞重量增加了2吨至94吨，有效载荷也从16吨增加18吨。该机还在中央翼盒内增加了一个额外油箱，不仅提高了飞行稳定性，还增大了航程，有助于降落在缺乏加油设施的 偏远机场。图-154A的其他改进包括简化的襟翼和缝翼控制机构以降低机械故障发生率，改进主起落架减震器以抑制降落弹跳，垂尾顶部子弹形整流罩变粗，内置Mikron HF无线电天线。
苏联民航的图-154A，注意机尾侧面发动机进气口周围的辅助进气门
图波列夫设计局一开始使用V95铝合金来制造图-154的机翼结构，但当时苏联航空工业对这种合金的性能还没有摸透。虽然V95铝合金的柔性能使飞行变得更平滑，但抗疲劳性能不足 容易使机翼出现裂纹。图波列夫设计局别无选择，只能采用刚性较强的D16杜拉铝来改进型机翼结构。新机翼引入生产后，工厂又对之前出厂的图-154逐一改造。
除此之外新机翼还有两项重大设计变更，一是副翼缩短，结束于距翼尖2米处，二是扰流板加长以匹配后缘襟翼，让滚转力矩更靠近机身轴线，有助于减少机翼弯曲。一架图-154A装上新机翼后成为图-154B原型机，此后A型逐渐退役。1975年10月1日，图-154B开始飞国内航线，12月30日执行了首个国际航班，从列宁格勒飞到伦敦。
借用飞行模拟游戏截图展示图-154新机翼的设计
对比副翼顶到翼尖的老机翼设计
图-154B-1，B型小改型，内部布局出现细微变化并增加了一个额外的客舱舷窗。第18工厂从1977年9月1日下线的CCCP-85231开始制造了64架B-1型飞机。B-2型飞机通过拆除厨房，座位数能在160-180座之间变化，从1978年9月下线的CCCP-85295开始 ，该型号成为图-154主要的早期生产型，古比雪夫生产线共生产了311架B-2。
首架图-154B-1 CCCP-85231
图-154B-2 CCCP-85396
苏联民航在1975年将三架图-154B租赁给匈牙利航空公司，同时该公司的图-154A型也升级了新机翼。1975年9月9日，匈牙利航空公司的一架图-154降落战火中的贝鲁特时坠毁在黎巴嫩领海，所有50名乘客和10名机组人员全部遇难 ，围绕着该事件人们至今仍在争议，事故调查结果“因与事故无关的原因”仍未解密。
坠毁在黎巴嫩的匈牙利图-154A HA-LCI
不管怎样，图-154受到了匈牙利人的欢迎，在70年代末又补充了九架B-2，并一直服役到世纪之交。该公司的几架图-154后来被改装型小型货机，通过乘客舱门装货。
另一个热衷喷气客机的华约国家是罗马尼亚，该国曾按许可证生产过造英国飞机公司的111客机。该国载旗航空公司罗马尼亚航空公司从1976年6月起接收了12架图-154B。这些飞机有两种不同的配置，一种是头等舱10座+135座经济舱两级布局，另一种是164座全经济舱，其中一架YR-TPJ被改装成国家元首专机。
罗马尼亚图-154B-2 YR-TPJ
图-154M
在图-154B刚开始试飞时，图波列夫设计局就酝酿着对图-154进行更彻底改进了，决定为该机换装索洛维耶夫D-30发动机（这种发动机最初为伊尔-62M设计） 。D-30涡扇发动机的涵道比比NK-8更大，也更省油，此外还使用蛤壳式反推系统取代了老式叶栅式反推。
D-30涡扇发动机
图-154M标志性的反推
动力系统的改进引发了一系列其他变化，包括完全重新设计后压力舱壁之后的机身，以便容纳下更大的D-30二号发动机，同时后机身两侧的一号和三号发动机舱位置提高以升高推力线。此外翼身连接 处更加流线化，为此对后缘襟翼的形状进行了调整，襟翼也经过密封处理，缩回后产生的空气阻力较小。更长的前缘缝翼横跨整个机翼，平尾尺寸也有所增加。APU从方向舵下方被移至二号发动机S形进气道底部。根据苏联对重大改进型号的命名惯例，该机的编号是图-154M。
第一架图-154M原型机改装自图-154B-2 CCCP-85317，于1980年初在古比雪夫完成了所有内部和外部改装后的首飞，试飞员是图波列夫的谢尔盖·阿加波夫。该机在1981年6月1日-8月14日进行了国家验收试飞。
图-154M CCCP-85317号原型机
大约同一时间，苏联民航决定到20世纪80年代末把200架低飞行时数的图-154B-2改装成图-154M标准，为此命令图波列夫设计局研制一套改装套件。但不久后该计划被取消，苏联民航决定集中资源部署全新图-154M。在政府和军队中服役的图-154A/B型仍继续飞行，只不过降低了机舱压力以延长结构寿命。
1984年7月16日，第一架全新制造的图-154M也是第二架原型机CCCP-85606首飞。古比雪夫同年又生产了三架图-154M，主要用于试飞。该机在1985年1月开始全面生产。
图-154M的驾驶舱布局
苏联民航在莫斯科伏努科沃机场开始运营图-154M，保加利亚巴尔干航空公司再次成为该机的国际启动客户。图-154M开始顺利服役，因运营效率的提高和耗油量的降低而受到欢迎，该机每小时耗油量比B型能少1吨。唯一 退步是D-30发动机的黑烟问题比NK-8严重。20世纪90年代苏联解体后，苏联民航也分裂成300多个地区航空公司和小型航空公司，这些公司手中的图-154M许多 机尾被涂成深色，以掩盖在后机身上D-30发动机反推时堆积的烟灰。
图-154M的标志性黑烟
深色涂装能掩盖反推烟灰
图-154M在东欧获得了几个新用户。历史悠久的波兰航空公司一直依靠图-134和伊尔-18执行短途航班，用伊尔-62执行到纽约、芝加哥和多伦多的跨大西洋航线。从1985年5月起，该公司从苏联民航列宁格勒基地租用了三架图-154B-2，随后又订购了14架图-154M，其中第一架于1986年5月27日交付。捷克斯洛伐克载旗航空公司CSA也订购了7架图-154M，从1988年3月5日开始执行到伦敦希思罗机场的航班。
伊尔-62M
有趣的是，东德载旗航空公司从未装备过图-154，而是用图-134覆盖其欧洲境内的大部分航线，用更强大的伊尔-62负责长途航线服务，需要时也用该机提供额外短途容量。东德政府采购过两架图-154M专机，在1989年柏林墙倒塌后由统一的德国空军接管。图-154获得了出口成功，被销售到华约的朝鲜、中国、古巴、埃及、伊朗、巴基斯坦和土耳其。我国自1985年开始陆续引进了30架图-154M飞机，曾分别由民航、北方、西南、西北、新疆、四川、长城航空公司运营。由于图-154M安全记录较差，航电和性能落伍，因此国家民航总局决定在2002年11月全面停飞国内的图-154M。
中国联航的图-154M
伊朗怪机
在中东地区，图-154的最大用户是伊朗。1978-79年间的伊朗革命后，伊朗只能向苏联采购客机。伊朗的人口和经济在1988年两伊战争结束后有了较高增长，航空运力上的空缺就 由大批图-154客机来填补。到21世纪初，图-154已经在德黑兰市中心的梅赫拉巴德机场停机坪上随处可见。
伊朗航空公司旅游公司的图-154M
在2009-2010年接连两次重大坠机事故后，图-154从伊朗民航中全数退役，除了一架垂尾上长着F-5机头的图-154奇怪改型。
这架飞机是伊朗飞机制造工业公司（HESA）改装的图-154M飞行试验台，用于支援伊朗空军的F-5国产化项目——“闪电”，对，就是那架具有外倾双垂尾的F-5战斗机。“闪电”作为伊朗自研的F-5E/F先进改型，在弹射座椅、航电、雷达和飞控上都有大幅改进，这都需要先期验证。于是HESA就从伊朗民航借来一架图-154M，并改装成了“阿米塔”飞行试验台。
“阿米塔”飞行试验台
虽然在图-154M垂尾上“嫁接”F-5前机身的改装方式有些简单粗暴，但对于弹射座椅测试来说却能获得最真实的测试环境，测试效果远远优于地面火箭滑车。此外该机还能在机腹挂载“闪电”发动机测试吊舱，并用于对“闪电”的航电进行飞行测试，完全可以说“阿米塔”为“闪电”战斗机的问世立下了汗马功劳。
简单粗暴的嫁接方式
伊朗“闪电”战斗机
晚节不保
苏联解体后，图-154M的生产一直持续到90年代末。虽然此时该机的后继机——双发的图-204已经在航星和喀山飞机制造厂投产，但该机远没有图-154辉煌，在28年的生产中仅制造了82架。
图-154的继任者图-204
与图-102形成鲜明对比是，图-154M在1990年到1994年之间一口气制造了40架，之后生产才开始放缓，在1998年最后一年里还制造出5架。甚至在接下来的七年时间里，古比雪夫工厂还偶尔用库存机身和机翼组装出几架图-154M，其中最后一架在2013年2月下线，移交给俄罗斯国防部，此时该机40多年的生产历史才正式结束。
俄罗斯国际航空公司在苏联解体后继承了44架图-154，这些飞机一直服役到21世纪初，随后开始被西方制造的窄体客机取代。这些飞机改成了俄航的新涂装，客舱也经过翻新以提高舒适性。尽管图-154的采购价格很低，飞行时数也不高，但低廉的购买价格和退役飞机贡献的大量备件在经济上仍无法抵消该机的高油耗。
俄航图-154M
由于俄罗斯恶劣的气候和低素质的维修，以及机组认为失误，该机此时的安全记录已经很糟糕。在图-154服役的黄昏时期，公众对该机的接受程度已经很低，导致其不可避免地从俄航退役。2009年12月31日，俄航最后一个图-154航班从叶卡捷琳堡飞往莫斯科， 苏俄民航的一个时代就此结束。
但图-154并不是一种不安全的客机，该机在服役中共发生过大大小小110起事故，其中导致飞机全毁事故有68起，造成机上死亡2982人，地面死亡21人。造成这些事故的原因五花八门，光因恐怖袭击和军事行动就被干掉6架，此外恶劣天气、跑道状况、飞行员错误、维护不善也占了很大比重，并且这种事故在苏联解体后直线上升，很少有事故是因设计瑕疵导致的。
目前在俄罗斯和独联体国家只有少量图-154在继续服役，主要集中在俄罗斯阿尔罗萨米尔内航空公司，在亚洲朝鲜高丽航空还有两架。俄罗斯空军还装备有几架图-154专机，我国空军也装备着两架图-154电子侦察机。图-154总产量1026架，是产量最大的苏制/俄制客机。
