重型轟炸機

重型轰炸机（英语：Heavy bomber）通常是指该某个轰炸机在当时具有最大的有效载荷（通常是指炸弹的装载量）和航程。因此，重型轰炸机在任何时间相对都是相当强大的军用飞机。20世纪上半叶，重型轰炸机逐渐被战略轰炸机给取代，战略轰炸机往往规模较小，但是却能够运载核子武器。
在航天设计和工程（尤其是在航空发动机和空气动力学）的进步下，重型轰炸机能够在增加机体大小的状况下，使有效载荷以更好的比率增加。第一次世界大战最大的轰炸机，是由德国齐柏林-斯塔肯公司所设计生产，具有四具发动机，可以携带最多4,400英磅（2,000千克） 的炸弹。在第二次世界大战中期，一架单引擎的战斗轰炸机就可以携带2,000-英磅（910-千克） 的炸弹，逐渐取代轻中型轰炸机的战术轰炸角色。四具引擎的飞机设计越来越进步，也让重型轰炸机能够拥有更大的有效载荷，飞行到数千公里外的目标。例如， 兰开斯特轰炸机（公元1942年型）的有效载荷为14,000英磅（6,400千克）（有时甚至能达到22,000磅/10,000公斤），航程为2,530英里（4,070千米）。B-29 （1944年）的有效载荷更是超过20,000英磅（9,100千克），航程为3,250英里（5,230千米）。 到了1960年代初，使用喷气式发动机的波音B-52同温层堡垒轰炸机，时速可达650英里每小时（1,050千米每小时），为兰开斯特轰炸机的一倍以上，有效载荷为70,000英磅（32,000千克），作战半径为 4,480英里（7,210千米）。
二战期间，由于大量生产的技术，让大量具有长航程的重型轰炸机使用于战略轰炸。在公元1945年8月，美国陆军航空军的一架B-29在广岛和长崎投下原子弹，对二次世界大战的终结具有相当大的影响力。
核武器和导弹的出现，永久地改变了军事航空和战略。公元1960年代，洲际弹道导弹和弹道导弹潜艇开始取代重型轰炸机在核子战略的位置。随着更准确的精确制导武器 （智能炸弹）和核子空对地导弹，能够让更小的飞机携带更强大的武器，这些技术的进步，使得以重型轰炸机为战略、战术中心的想法在20世纪末逐渐消失。尽管如此，重型轰炸机在二战后的若干区域冲突中被用于提供常规武器（例如，使用于越战的B-52轰炸机）。
现今依旧在使用重型轰炸机的国家只剩下美国、俄罗斯和中华人民共和国。

一战

第一个重型轰炸机原先的设计其实是一款民航机。伊戈尔·西科斯基，设计了世界上第一款重型轰炸机"伊利亚·穆罗梅茨"，公元1916年6月，该机自基辅飞行到1000公里外圣彼得堡，中途仅着陆一次。公元1914年八月，当时的俄罗斯-波尔特车厂，使用英国Sumbeam汽车公司十字军V8引擎，来取代原先用于民航机的德制引擎并改装成轰炸机。公元1914年，一个拥有十架伊利亚·穆罗梅茨轰炸机的中队，对位于东线的德国军队进行空袭，到了公元1916年夏天，该中队持有的此型轰炸机数量增加到了二十架。伊利亚·穆罗梅茨轰炸机装备了九挺自卫机枪，其中一挺安装在尾翼。 伊利亚·穆罗梅茨轰炸机的翼展仅较二次世界大战的兰开斯特轰炸机短上几英寸，但前者的携弹能力却仅有后者的3%。
亨德利·佩奇O/100型轰炸机，借鉴了许多西科斯基的设计和技术，该型与伊利亚·穆罗梅茨尺寸相近，使用两具劳斯莱斯鹰式发动机，可携带最多2,000磅（910千克） 炸弹。O/100型轰炸机在一战初始时开始进行设计，其设计目的是为了英国皇家海军要击败位于基尔、甚至被称为"飞机的血腥瘫痪者"的德意志帝国公海舰队。 于公元1916年晚期服役，并驻扎于法国敦克尔克附近，被用于日间袭击海上目标，曾损伤过一艘德国驱逐舰。在损失一架O/100型轰炸机后，该型被转为夜间轰炸机。
亨德利·佩奇O/400型使用了功率更大的发动机，最多可携带1,650磅（750千克） 的炸弹，约40架的该型飞机被公元1918年4月新成立的英国皇家空军所使用，并对德国铁路和工业目标进行战略轰炸。 一架O/400型轰炸机被用来协助阿拉伯的劳伦斯和西奈和巴勒斯坦战役。
德意志帝国空军使用了戈塔汽车公司的多种轰炸机。戈塔G.IV轰炸机自公元1917年春天，占领比利时后开始投入使用。在公元1917年5月，戈塔G.IV轰炸机也被用于数次袭击伦敦的行动。
自公元1917年开始，德国的飞机公司制造了一些大型的轰炸机，统称为巨人机（德语：Riesenflugzeug）。大多数型号都仅生产了几架，很多甚至都没有进入军队服役。其中数量最多的是齐柏林-斯塔肯R.VI轰炸机，总共有13架投入服役，并参与了轰炸俄罗斯和伦敦的任务：总共四架被击毁，六架在着陆时失事。R.IV轰炸机比二战时德国空军的任何一款标准轰炸机还要大。
维克斯·维梅轰炸机，具长航程的重型轰炸机，使用两具劳斯莱斯鹰式发动机，可携带超过一吨重的炸弹，被新成立的英国皇家空军所使用，但由于法国与德国签定了贡比涅停战协定，而无法看见其使用于一战中。该机型的设计目的，是轰炸在其航程范围内德国西部铁路和工业目标。维克斯·维梅轰炸机在英国人约翰·科克驾驶、亚瑟·布朗导航下，于公元1919年6月14日，自圣约翰斯纽芬兰岛起飞，抵达爱尔兰克利夫登，创下首次不落地横越大西洋的创举。

战略轰炸机理论

在一战和二战之间，航空理论固定在两个原则。第一是"轰炸机总是会突破" ，由于当时缺乏雷达等效率较佳的方式来侦侧来袭的轰炸机，仅能靠侦察机巡逻来防止敌方轰炸机突破，如果这道薄弱的拦截网没有起作用，导致发现敌方轰炸机时也通常是陆上单位用肉眼发现，此时要让战斗机起飞拦截也来不及了。在后来，新的雷达技术和单翼战斗机的出现才改善了这些问题。此后在二战中，轰炸机依旧进行轰炸任务，但常在没有精心规划的任务和护航战斗机的情况下，遭受令人无法接受的损失。仅有蚊式轻型轰炸机的速度足够来躲避战斗机的追击。重型轰炸机先天上速度就较慢，因此需要防御武器的保护，并减少了他们的有效载荷。
第二个原则是，战略轰炸敌方工业区、发电厂、炼油厂和煤矿就可以赢得一场战争。这一原则在对日本城市的燃烧轰炸和公元1945年8月对广岛和长崎的原子弹攻击受到重视，对日本脆弱的住房和家庭手工业造成彻底性的破坏，严重损害日本工业生产(见空袭日本)。但这在二战期间其实相当少见，盟军轰炸德国期间，照理说德国的工业生产应该出现下滑，然而事实上德国的工业生产不减反增。
德国空军的主要任务是支援陆军，因此从未开发一个成功的重型轰炸机。战略轰炸理论的主要支持者，德国空军参谋长瓦尔特·韦佛，于公元1936年死于空难。韦佛去世后，恩斯特·乌德特，将德国空军的研究发展方向更改为俯冲轰炸机 ，而不是前者的战略轰炸机。

第二次世界大战期间

公元1939年9月，法国和英国正式对德宣战，但是当时的英国皇家空军并没有任何重型轰炸机。哈利法克斯轰炸机和兰开斯特轰炸机，原先都是设计作为双引擎轰炸机，但是被快速重新设计成四引擎轰炸机，使用劳斯莱斯梅林引擎并匆忙投入使用。哈利法克斯轰炸机于1940年11月配置给多个英军的航空中队，并于1941年3月11日投入对勒阿弗尔的夜间轰炸，是哈利法克斯轰炸机第一次用于作战，同时也是第一次正式飞行。英国的重型轰炸机通常设计有三个炮塔，总共安装8挺机枪。在公元1941年1月，斯特林轰炸机配发于英国皇家空军的数个航空中队。他是以桑德兰水上飞机为基础而设计，并使用同样的布里斯托大力士径向引擎、机翼、驾驶舱和上部机身。它能携带14,000磅（6,400千克） 的炸弹，几乎是B-17轰炸机的两倍多，但航程仅有300-英里（480-千米） 。由于它的又厚又短的机翼，它能不被德国主要夜间战斗机给追上，如梅塞希密特Bf110或容克斯Ju88。但是较厚的机翼也导致斯特林的极限飞行高度只有12,000英尺（3,700米），代表他容易在编队飞行时被敌方战斗机所针对；在投入使用的头五个月中，84架斯特林就有67架不是被击落就是坠毁后报废。
由于没有英国重型轰炸机， 美国陆军航空兵团租借了20架B-17轰炸机给英国皇家空军， 并于公元1941年7月使用于日间袭击威廉港和布雷斯特的任务。两次的任务通通以失败收尾，总共有8架B-17被击落或因引擎问题而坠毁，该年9月，英国皇家空军将其改为夜间轰炸机使用。经过实战证明，B-17C还没有准备好上战场，仅有五挺机枪的防御武器过于薄弱。
英军将这些问题反馈给波音的工程师以改进飞机；公元1942年7月，B-17E的第一架模型机在英国的机场开始运作，E型具有更多的防御机枪，其中包括一个至关重要的尾翼机枪。最终美国的重型轰炸机设计，针对编队飞行进行了优化，有10挺或更多的机枪和机炮，并安装在可使用动力或手动操作的炮台，并提供弧形的防御火力网。最终，一架B-17G型总共使用了13挺机枪。
美国陆军航空兵对德国什文福的一间滚珠轴承工厂进行过两次轰炸，第一次在公元1943年8月17日，总共230架B-17轰炸机，和两个月后，使用291架轰炸机的第二次什文福突袭，该工厂受到些微的损害，但是进行攻击的轰炸机队却受到严重损伤，在第一次轰炸任务结束后，总共损失36架B-17，第二次轰炸任务则损失77架。两次任务中，共有850飞行员死亡或被捕获；仅有33架B-17完好无缺的返回驻地。
B-24轰炸机和其后的改进版本携带了更多种类防御武器，并装于斯佩里球型炮台。这是一个设计相当良好的防御武器，可以左右旋转360度和上下90度瞄准。其使用的连装M2机枪的有效射程达到1,000码（910米）。最早期的买主为法国(在秋季法国沦陷后转移给了英国皇家空军)和英国，只有一批共36架的B-24轰炸机交给了美国陆军航空军。
美国陆军航空军和英国皇家空军都没有判断出初始设计是适合轰炸的，它最初用于各种VIP运输和海上巡逻任务。然而，它的长航程最终说服了美国空军于公元1943年8月1日，自利比亚的班加西派遣了177架B-24，在潮汐行动中轰炸了罗马尼亚的油田。因导航错误，并惊动了德军高射炮部队和战斗机，只有一半返回了塞浦路斯的皇家空军机地，也有部分的B-24降落在土耳其，而降落在土耳其的B-24和乘组员皆被土耳其拘留。只有33架B-24是完好无损的返回基地。而受到袭击的炼油厂很快的被修复，且石油生产实际上不减反增
公元1942年十月，一个新的福特汽车公司工厂在密歇根Willow Run开始组装B-24，使B-24成为美国史上生产最多的飞机。南非空军在公元1944年的华沙起义使用B-24空投武器和弹药给当地反抗军。
曼彻斯特轰炸机原先设计为使用24缸劳斯莱斯秃鹰引擎的双引擎轰炸机，但是迅速重新设计成使用四具劳斯莱斯梅林引擎，由于劳斯莱斯秃鹰引擎的技术问题导致曼彻斯特轰炸机相当的不可靠，因此也很快的被英国空军退役。在公元1942年，重新设计的轰炸机被命名为兰开斯特，并交付给英国空军某个中队，它可以携带14,000磅（6,400千克）炸弹，或者经过特别修改后达到22,000磅（10,000千克） 。兰开斯特的只有一个庞大的炸弹仓，因此，兰开斯特轰炸机可携带重达十吨的大满贯炸弹。
巴恩斯·沃利斯，维克斯公司飞机首席副设计师，花了很多时间思考可能缩短战争的战争武器。在看着她的女儿打水漂后，灵机一动，开始设计他的弹跳炸弹和飞行鱼雷。两个版本的弹跳炸弹被投入发展：一个是被称为"小酒杯"、被用于针对船舶，成功吸引了英国海军部的目光，并资助他研究这个项目。另一个是1,280磅（580千克）的飞行鱼雷，其中一半是使用铝末混合鱼雷炸药，它是专门开发来击沉停泊在特隆赫姆峡湾鱼雷网后的铁必制战舰。由于巴恩斯的另个一个发明－弹跳炸弹，两个重达5吨的高脚柜炸弹，在公元1942年11月12日由兰开斯特轰炸机从高度25,000英尺（7,600米） 处投掷，炸弹以接近超音速的速度击中了铁必制号。保养(Upkeep)－更大号的弹跳炸弹，被用来破坏默讷河和艾达的水坝。
公元1945年三月和四月，欧陆战争结束前夕，兰斯开特轰炸机投下了大满贯和高脚柜炸弹，击中了德国U型潜艇和德国北部的高架火车轨道。在比勒费尔德超过 100码（91米） 的铁路桥被大满贯炸弹造成的地震波摧毁了地基而倒塌。
B-29超级空中堡垒为B-17堡垒型轰炸机发展而来，较大的机体设计让B-29可以使用四具莱特R-3350双旋风引擎来获得更大的动力，使它能飞得更高、更快，进一步增加炸弹装载。庞大的新型莱特径向引擎相当容易过热，且容易发生故障和技术问题，导致B-29的投入服役的日程被大大推延。B-29有四个可远端操作的双机枪炮台在其机身上，并通过一个模拟计算机瞄准系统来进行操控；一个操作员可以使用任何一个圆形机枪炮塔，只有尾翼炮塔必须由尾翼炮手在飞机后方用手动控制来操控。
B-29最初部署到于能够到达日本进行轰炸的印度和中国基地，但是要将补给物资飞越喜马拉雅山脉等地，带到遥远且原始的机场是相当麻烦的。公元1944年7月9日，塞班岛被美军拿下，以提供太平洋空军基地并用来轰炸日本城市。最初在日间高空使用高爆炸弹对日本的轰炸成效不佳，轰炸机被改为使用于低空夜间燃烧弹轰炸，但低空和夜间轰炸不是它们原来设计的使用方式(B-29只有一个变型－B-29B，是特别更改为对低海拔的夜晚轰炸机，并移除了其他武器装备和部分设备)。日本的木造房屋在B-29的燃烧弹 轰炸下熊熊燃烧，公元1945年8月6日，B-29艾诺拉·盖号在广岛投下“小男孩”原子弹。三天后，B-29博克斯卡号在长崎投下另一颗原子弹－“胖子”。公元1945年8月15日，日本宣布无条件投降，公元1945年9月2日，同盟国和日本政府随后签署降伏文书，二战正式结束。