Постановление Совета Министров СССР о создании самолёта для замены Ил-12 и Ил-14 вышло в 1960 году. Проект Як-40 разработан в ОКБ Яковлева в 1964 году.

До Як-40 ОКБ А. С. Яковлева никогда не занималось проектированием многоместных пассажирских самолётов, основным направлением ОКБ были учебные, боевые и спортивные самолёты. Появление на местных авиалиниях самолёта Як-40 позволило заменить летавшие долгое время на внутренних советских линиях устаревшие поршневые самолёты Ил-12, Ли-2 и Ил-14.

При проектировании самолёта перед конструкторами стояла задача найти компромисс между надёжностью, обеспечивающий высокую безопасность полёта, и экономичностью, также непритязательность к аэродрому и современный комфорт для пассажиров. Як-40 не нуждается в аэродромных передвижных трапах, в хвостовой части предусмотрен откидной посадочный трап.

Опытный образец построен в 1965 году, лётные испытания начались в 1966 году: 21 октября состоялся первый полёт «Як-40» с тремя двухконтурными турбореактивными двигателями (ТРДД) АИ-25. Пилотировали машину лётчики-испытатели А. Л. Колосов, Ю. В. Петров. Тогда же самолёт был запущен в серийное производство на авиационном заводе в Саратове, а первые самолёты были переданы "Аэрофлоту".

Первые регулярные рейсы Як-40 начались из аэропорта Быково, что нашло отражение в гербе городского поселения Быково Раменского района Московской области в 2009 году.

Самолёты первых выпусков имели 24 пассажирских места. Некоторое время самолёт выпускался с взлётной массой 14,7 т и числом мест 27. Дальность полёта составляла 710 км (с резервами топлива). Позднее приступили к выпуску улучшенного варианта с взлётной массой 16,1 т и числом мест 32. На этой модификации удалось увеличить дальность полёта. Схема с прямым крылом и кормовой установкой трёх двигателей, средний из которых оснащён реверсивным устройством. Возможен горизонтальный полёт с одним из трёх двигателей.

На середину 1972 года самолёты Як-40 налетали более 150 миллионов километров и перевезли около 7 миллионов пассажиров.

С 1975 года начал выпускаться вариант самолёта Як-40К для грузовых и смешанных перевозок. Максимальная коммерческая нагрузка на нём была увеличена до 3200 кг. Одновременно с пассажирскими вариантами выпускался административный вариант самолёта с салонами 1-го и 2-го класса.

Серийное производство самолёта было прекращено в 1981 году из-за перехода завода-изготовителя на производство нового самолёта Як-42. Ещё одной причиной явилась начавшаяся в стране кампания экономии. Реактивный самолёт, перевозивший всего два-три десятка человек на небольшие расстояния, стал экономически невыгодным. Последний экземпляр Як-40 заводской номер 9840459 был построен для Закарпатского машиностроительного завода в январе 1982 года. Первое массовое списание лайнеров состоялось в конце 1980-х годов. В 1990-е годы сложности с приобретением новой техники и сравнительно низкие цены на авиационное топливо сделали Як-40 востребованным самолётом, многие из них в эти годы использовались в качестве корпоративного и VIP-транспорта. В 1992 году на Смоленском авиационном заводе была организована доработка самолётов Як-40 в вариант Як-40Д с увеличенным объёмом топливных баков (6 т), а в 1996 — доработка самолётов Як-40 в административный вариант (установка радиооборудования для полётов по международным линиям, оборудование салона бизнес-класса, наружная окраска полиуретановыми эмалями). По мере старения авиапарка, роста цен на топливо, появления на рынке более экономичных и современных конкурентов, а также стремительного свёртывания региональных авиаперевозок самолёты типа Як-40 стали всё реже появляться в небе, а с начала 2000-х годов началось их массовое списание и вывод из эксплуатации.

Модернизация СибНИА

В 2012 году в СибНИА начаты инициативные работы по ремоторизации Як-40. На одной из машин заменили сначала один, а позднее два двигателя на Garrett TFE731. После успешной обкатки третий двигатель в фюзеляже был демонтирован и вместо него установлена вспомогательная силовая установка с соответствующими аэродинамическими накладками на месте демонтированных воздухозаборника и сопла. В ноябре 2016 года модернизированный самолёт в двухдвигательном исполнении, получивший наименование Як-40МС, совершил свой первый полёт.

Впоследствии двухдвигательная машина стала основой для отработки элементов перспективного воздушного судна для региональных и местных авиаперевозок по заказу Минпромторга. В рамках соответствующих научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) самолёт получил наименование демонстратора технологий СТР-40ДТ. В 2018 году на нём полностью заменили крыло на композитное. В декабре 2018 года самолёт начал выполнение программы испытательных полётов. Предполагалось, что НИОКР закончится созданием прототипа нового полностью композитного самолёта в размерности и компоновке Як-40.

Як-40 - ближнемагистральный самолёт, предназначенный для перевозки пассажиров и грузов. Состав экипажа: командир ВС, второй пилот, бортмеханик и бортпроводник. Самолёт представляет собой цельнометаллический моноплан с низкорасположенным прямым крылом, Т-образным хвостовым оперением и трёхопорным шасси, убирающимся в полёте. В хвостовой части расположены три турбореактивных двигателя и вспомогательная силовая установка. Средний двигатель оборудован реверсивно-тормозным устройством, уменьшающим посадочную дистанцию самолёта.

Планер

Фюзеляж — представляет собой цельнометаллическую конструкцию типа полумонокок. В поперечном сечении фюзеляж имеет круглую форму, а в хвостовой части эллиптическую. Фюзеляж технологически разделён на три части: носовая, средняя и хвостовая. Фюзеляж между шпангоутами № 2 и № 33 герметичный.

В носовой герметичной части фюзеляжа расположены кабина экипажа и отсеки оборудования, в средней части находится пассажирский салон, в хвостовой части багажное отделение, гардероб, буфет, туалет, входной трап с нишей и отсек среднего двигателя.

В носовой негерметичной части фюзеляжа размещена передняя стойка, в хвостовой части к фюзеляжу крепятся оперение, пилоны с двигателями, средний двигатель и трап для входа пассажиров. Под полом пассажирского салона проходят тяги управления, электро- и радиопроводка, трубопроводы, а также размещены антенны радиооборудования. Носовой кок является радиопрозрачным обтекателем антенны метеолокатора. К хвостовому коку крепятся два щитка реверсивно-тормозного устройства.

Пол пассажирской кабины выполнен из стеклотекстолитовых панелей с сотовым заполнителем. Пол кабины экипажа и пол пассажирской кабины над крылом зашит гладкими дюралевыми листами. Окна пассажирской кабины круглые, имеют по два стекла: внутреннее толщиной 6 мм и наружнее толщиной 3 мм. Фонарь кабины экипажа имеет семь окон, два из которых являются форточками.

Задний входной трап расположен в негерметичной зоне фюзеляжа. Управление трапом электрогидравлическое или ручное. На самолёте имеются следующие двери и люки: входная дверь на шпангоуте № 33; верхний аварийный люк в фонаре кабины экипажа; аварийная дверь в пассажирском салоне; три аварийных люка пассажирском салоне; дверь кабины экипажа.

Крыло самолёта прямое, большого удлинения, состоит из двух консолей кессонной конструкции. По виду в плане крыло трапециевидной формы. Часть консоли крыла загерметизирована и является топливным кессоном. Носовая часть каждой консоли оборудована воздушным противообледенительным устройством. Основной силовой набор крыла: носовая балка, передний и задний лонжероны, стрингеры, и элементы поперечного набора — нервюры. Обшивка конструкции выполнена из дюралюминиевых листов. В корневых частях консолей сделаны вырезы под нишу, где в убранном положении размещаются амортизационная стойка и колесо главной опоры шасси. Отсек консоли крыла между носовой балкой и передним лонжероном используется для размещения агрегатов топливной системы. На концах каждой консоли установлены законцовки с бортовыми аэронавигационными огнями и двумя съёмниками статического электричества. Стыковка консолей производится по оси симметрии самолёта.

Механизация крыла — на каждой консоли расположены три выдвижных закрылка и две секции элерона с триммером на правой корневой секции. Элероны — расположены у задней кромки крыла на его концах и отклоняются одновременно в противоположные стороны для создания крена. На каждой консоли установлены корневой и концевой элероны. Элероны имеют весовую балансировку и аэродинамическую компенсацию. Закрылки — однощелевые, выдвижные, расположены в хвостовой части крыла. Для обеспечения синхронности выпуска и уборки все закрылки кинематически связаны между собой.

Хвостовое оперение — свободнонесущее, однокилевое, Т-образное с высокорасположенным стабилизатором.

Вертикальное оперение — состоит из киля и руля направления, снабжённого триммером. Горизонтальное оперение — стабилизатор и руль высоты. Киль и стабилизатор двухлонжеронной конструкции. Носовые части киля и стабилизатора выполнены с воздушным противообледенительным устройством. Стабилизатор переставной в полёте, угол установки может меняться от +3 до −6 градусов. Рули высоты и направления однолонжеронной конструкции, имеют осевую аэродинамическую и весовую балансировку.

Шасси

Шасси самолёта Як-40 выполнено по трёхопорной схеме и состоит из двух главных и одной передней опоры. Передняя опора крепится в носовой части фюзеляжа и и убирается вперёд по полёту в фюзеляж, в нишу шасси, расположенную в отсеке под кабиной экипажа. Основные опоры установлены в корневых частях консолей крыла и в полёте убираются по направлению к оси фюзеляжа. Амортизация опор воздушно-гидравлическая.

Передняя опора, с рычажной подвеской колёс, поворотная. Колесо нетормозное. Отсек передней опоры закрывается створками. Управление поворотом колеса передней опоры производится от гидросистемы, педалями руля направления.

Основные опоры шасси рычажного типа и состоят из амортизационной стойки, колеса, складывающегося подкоса с замками выпущенного и убранного положения. Колёса основных стоек снабжены тормозами и антиюзовым автоматом.

Управление выпуском и уборкой шасси электрогидравлическое.

Силовая установка

Три турбореактивных двигателя АИ-25 (3×1500 кгс), разработанных ГП ЗМКБ «Прогресс» имени академика А. Г. Ивченко: два двигателя установлены на пилонах в хвостовой части фюзеляжа, третий внутри хвостовой части фюзеляжа с S-образным воздухозаборником. При этом средний (хвостовой) двигатель на Як-40 отличался сильным дымным выхлопом, особенно на взлётном режиме. В связи с этой особенностью, во многих авиаотрядах Як-40 получил прозвище «окурок».

В боковые двигатели воздух поступает через короткие прямые воздухозаборники, а в средний двигатель через воздухозаборник, расположенный в основании передней кромки киля, и далее через S-образный канал. Воздухозаборники всех трёх двигателей обогреваются воздухом системы противообледенения.

Топливо размещено в двух кессон-баках крыла, максимальный запас топлива — 4000 кг.

Реверсивное устройство на среднем двигателе является частью конструкции самолёта. Такое решение позволило обеспечить взаимозаменяемость двигателей.

В качестве вспомогательной силовой установки использован АИ-9, который применяется для запуска двигателей.

Гидравлическая система

Состоит из двух автономных систем: основной и аварийной. Основная система питается от двух насосов, аварийная от насосной станции. Рабочая жидкость — АМГ-10.

Основная система предназначена для: управления стеклоочистителями лобовых стёкол кабины пилотов; поворота колёс передней стойки шасси; выпуска и уборки щитков реверсивно-тормозного устройства; выпуска и уборки закрылков; управления стабилизатором; уборка и выпуска шасси; торможения колёс основных стоек шасси.

Аварийная гидросистема предназначена для: аварийного выпуска закрылков; аварийного управления стабилизатором; аварийного выпуска шасси; стояночного торможения колёс основных стоек шасси; выпуска и уборки бортового трапа. Аварийная гидросистема предназначена для питания некоторых самолётных потребителей в случае падения давления в основной системе.

Система управления

Система управления самолётом включает: управление рулём высоты, элеронами, рулём направления, триммерами, стопорение рулей и элеронов на стоянке. Самолётом управляют два пилота, сидящие рядом. Каждый пилот имеет свою колонку управления со штурвалом и педали. Колонки управления, штурвалы и педали обоих пилотов жёстко связаны между собой. Управление самолётом может осуществляться экипажем и с помощью автопилота.

Управление рулём высоты производится с помощью штурвальных колонок или рулевой машиной автопилота через механическую проводку.

Управление элеронами осуществляется штурвалами, установленными на штурвальных колонках, через механическую проводку.

Управление рулём направления осуществляется двумя парами педалей через механическую проводку.

Управление триммерами электродистанционное с помощью электромеханизма.

Система управления стабилизатором электромеханическая.

Система управления закрылками электрогидромеханическая.

Система стопорения рулей высоты, направления и элеронов электромеханическая состоит из трёх механизмов стопорения.

Оборудование кабин

Кабина экипажа двухместная, в ней установлены регулируемые кресла, два штурвала, приборные доски с комплектом пилотажно-навигационных приборов. На центральной доске расположены приборы контроля силовой установки и индикатор метеолокатора. Между креслами расположен средний пульт, на котором установлены рычаги управления двигателями.

Пассажирский салон расположен в средней части фюзеляжа. Салон оборудован системой вентиляции и обогрева. Воздух для обогрева и вентиляции отбирается от двигателей и через систему охлаждения и регулятор температуры поступает в кабину. В кабине в зависимости от компоновки устанавливают необходимое количество кресел. В туалете смонтированы унитаз, трубы и санитарный бак. Для перевозки багажа имеется багажное отделение, расположенное по правому борту в хвостовой части пассажирской кабины.

Электрооборудование

Первичная система электроснабжения самолёта — это постоянный ток напряжением 27 В. Вторичная — система переменного однофазного тока напряжением 115 В и переменного трёхфазнового тока напряжением 36 В. Переменный ток подаётся путём преобразования энергии постоянного тока. Аварийная система электроснабжения — постоянный ток напряжением 24 В, питание от двух аккумуляторных батарей. Электрическая система выполнена по однопроводной схеме. В качестве минусового провода используется корпус самолёта.

Радиоэлектронное оборудование

Бортовое радиоэлектронное оборудование позволяет вести двухстороннюю радиосвязь, как между самолётом и наземными станциями, так и между самолётами, находящимися в воздухе, обеспечивает определение расчётного местоположения самолёта, позволяет совершать посадку по приборам и производить вывод самолёта на радиомаяк. Радиооборудование размещено в носовой части фюзеляжа. Все пульты управления и приборы индикации установлены на приборной доске и пультах в кабине экипажа.