这幢“飞机楼”曾是中国航空协会及航空陈列室大楼。1932年“一·二八”事变中，日军出动飞机从空中轰炸，使中国军民损失惨重，于是飞机在战争中的地位和作用被国人广泛认识。战后，以上海为中心掀起了“爱国捐机活动”，动员人民有钱出钱，有力出力，发展中国飞机制造业。民国22年（1933年）1月10日，以“提倡国民航空事业，研究发展航空技术”为宗旨的中国航空协会在上海成立。航空协会提倡发展国民航空事业，研究航空技术，增强航空救国的民族意识，加强航空力量，以抵御列强的欺凌，达到洗刷国耻的目的。协会曾先后两次发动民众捐资购机。第一次捐款139万余圆，购机18架。第二次捐得129万余圆。这样，孙中山提倡“航空救国”的思想，逐渐深入人心。
民国24年，该会为发展会务，巩固基础，在市博物馆（今长海医院影像楼）旁，征地10亩，建造会所及陈列馆。协会从民间集资10万元，由著名设计大师董大酋设计，久泰锦记营造厂承建，设计为30年代双翼飞机凌空欲飞的飞机楼。1935年上海在规划“新上海”博物馆建设时，让出原属博物馆的土地给中国航空协会建造大楼，同年10月12日破土动工，1936年初大楼竣工，5月5日正式投入使用。
飞机楼结构分两部分：第一部分由机首和前翼组成，共高三层。机首的底层为会客室。循扶梯盘转而上可达顶层。顶层为纪念堂，建为圆形环墙，嵌以黑色大理石。中间呈圈状，建成三祭台。祭台正中镶着一块蓝色玻璃，阳光透过玻璃，直射大厅。此即“皇琼宇”。再登高可达白石砌成的“圜丘坛”。坛分为三层三围，用石倍数均依“九”增减，称“小天坛”，确是誉之无愧。前翼的一、二层，为航空陈列馆和航空图书馆。第二部分由机身机尾翼组成，高二层，多为航空协会办公室。穿过机舱走道，便达二层高的尾翼。尾翼上镶有“中国航空协会”字样，体现了它的历史价值。
1991年，泰国南洋金龙企业有限公司董事长郑钟良出巨资2500万人民币，精心予以修缮。修复后的飞机楼，由海协会会长汪道涵题写“飞机楼”匾额。一些国民党要人如张学良等当年为飞机楼题词墨迹，也在三楼环形碑刻长廊中首次公诸于人。1993年12月18日，飞机楼修复落成典礼，金定国先生欣然参加。1994年“一·二八”事变纪念日前夕，郑钟良先生邀请黄埔学会会长宋瑞珂及在沪校友前来参观。全国政协副主席洪学智、总后政委周克玉中将，中共上海市委书记吴邦国、上海市政协副主席毛经权以及各界著名人士，也都前来瞻仰飞机楼的丰采，并题了词。
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