2008年7月，中航工业和东航集团正式签约2010年上海世博会，强强联手共同打造世博历史上第一个航空馆。 中国航空馆位于世博浦西园区E片区，建筑造型源于变幻的“云朵”，展馆外表覆盖洁白的膜材，柔软、光滑、圆润、朦胧，将“云”的联想带入观众的眼帘，进而表现“飞”与“翔”的理念，表达人类超越地心引力的梦想，蕴藏着人们对美好未知世界的想象与探索的愿望，而航空事业注定成为人类追求梦想“无限”的载体。

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区的飞行机舱以国产轻型飞机、战斗机为原型制造，广大航空爱好者可以直接进入机台操控，机舱将随着驾驶者的指令起飞、降落、颠簸，使驾驶者零距离地体验驾驶飞机的真实感受。航空馆二层的主展区为国外引进的独特地乘展演系统，参观者乘坐轨道车前行，通过现代化的4D影像技术配以不同的声、光、电、气、水等特效体验完美的云中飞翔，与故事的主人公共同步入缤纷的梦幻世界。