重型轟炸機

重型轟炸機（英語：Heavy bomber）通常是指該某個轟炸機在當時具有最大的有效載荷（通常是指炸彈的裝載量）和航程。因此，重型轟炸機在任何時間相對都是相當強大的軍用飛機。20世紀上半葉，重型轟炸機逐漸被戰略轟炸機給取代，戰略轟炸機往往規模較小，但是卻能夠運載核子武器。
在航天設計和工程（尤其是在航空發動機和空氣動力學）的進步下，重型轟炸機能夠在增加機體大小的狀況下，使有效載荷以更好的比率增加。第一次世界大戰最大的轟炸機，是由德國齊柏林-斯塔肯公司所設計生產，具有四具發動機，可以攜帶最多4,400英磅（2,000公斤） 的炸彈。在第二次世界大戰中期，一架單引擎的戰鬥轟炸機就可以攜帶2,000-英磅（910-公斤） 的炸彈，逐漸取代輕中型轟炸機的戰術轟炸角色。四具引擎的飛機設計越來越進步，也讓重型轟炸機能夠擁有更大的有效載荷，飛行到數千公里外的目標。例如， 蘭開斯特轟炸機（西元1942年型）的有效載荷為14,000英磅（6,400公斤）（有時甚至能達到22,000磅/10,000公斤），航程為 2,530英里（4,070公里）。B-29 （1944年）的有效載荷更是超過 20,000英磅（9,100公斤），航程為3,250英里（5,230公里）。 到了1960年代初，使用噴氣式發動機的波音B-52同溫層堡壘轟炸機，時速可達650英里每小時（1,050公里每小時），為蘭開斯特轟炸機的一倍以上，有效載荷為 70,000英磅（32,000公斤），作戰半徑為 4,480英里（7,210公里）。
二戰期間，由於大量生產的技術，讓大量具有長航程的重型轟炸機使用於戰略轟炸。在西元1945年8月，美國陸軍航空軍的一架B-29在廣島和長崎投下原子彈，對二次世界大戰的終結具有相當大的影響力。
核武器和飛彈的出現，永久地改變了軍事航空和戰略。西元1960年代，洲際彈道飛彈和彈道導彈潛艇開始取代重型轟炸機在核子戰略的位置。隨著更準確的精確制導武器 （智能炸彈）和核子空對地飛彈，能夠讓更小的飛機攜帶更強大的武器，這些技術的進步，使得以重型轟炸機為戰略、戰術中心的想法在20世紀末逐漸消失。儘管如此，重型轟炸機在二戰後的若干區域衝突中被用於提供常規武器（例如，使用於越戰的B-52轟炸機）。
現今依舊在使用重型轟炸機的國家只剩下美國、俄羅斯和中華人民共和國。

一戰

第一個重型轟炸機原先的設計其實是一款民航機。伊戈爾·西科斯基，設計了世界上第一款重型轟炸機"伊利亞·穆羅梅茨"，西元1916年6月，該機自基輔飛行到1000公里外聖彼得堡，中途僅著陸一次。西元1914年八月，當時的俄羅斯-波爾特車廠，使用英國Sumbeam汽車公司十字軍V8引擎，來取代原先用於民航機的德製引擎並改裝成轟炸機。西元1914年，一個擁有十架伊利亞·穆羅梅茨轟炸機的中隊，對位於東線的德國軍隊進行空襲，到了西元1916年夏天，該中隊持有的此型轟炸機數量增加到了二十架。伊利亞·穆羅梅茨轟炸機裝備了九挺自衛機槍，其中一挺安裝在尾翼。 伊利亞·穆羅梅茨轟炸機的翼展僅較二次世界大戰的蘭開斯特轟炸機短上幾英吋，但前者的攜彈能力卻僅有後者的3%。
亨德利·佩奇 O/100型轟炸機，借鑑了許多西科斯基的設計和技術，該型與伊利亞·穆羅梅茨尺寸相近，使用兩具勞斯萊斯鷹式發動機，可攜帶最多2,000磅（910公斤） 炸彈。O/100型轟炸機在一戰初始時開始進行設計，其設計目的是為了英國皇家海軍要擊敗位於基爾、甚至被稱為"飛機的血腥癱瘓者"的德意志帝國公海艦隊。 於西元1916年晚期服役，並駐紮於法國敦克爾克附近，被用於日間襲擊海上目標，曾損傷過一艘德國驅逐艦。在損失一架O/100型轟炸機後，該型被轉為夜間轟炸機。
亨德利·佩奇 O/400型使用了功率更大的發動機，最多可攜帶1,650磅（750公斤） 的炸彈，約40架的該型飛機被西元1918年4月新成立的英國皇家空軍所使用，並對德國鐵路和工業目標進行戰略轟炸。 一架O/400型轟炸機被用來協助阿拉伯的勞倫斯和西奈和巴勒斯坦戰役。
德意志帝國空軍使用了戈塔汽車公司的多種轟炸機。戈塔G.IV轟炸機自西元1917年春天，佔領比利時後開始投入使用。在西元1917年5月，戈塔G.IV轟炸機也被用於數次襲擊倫敦的行動。
自西元1917年開始，德國的飛機公司製造了一些大型的轟炸機，統稱為巨人機（德語：Riesenflugzeug）。大多數型號都僅生產了幾架，很多甚至都沒有進入軍隊服役。其中數量最多的是齊柏林-斯塔肯 R.VI轟炸機，總共有13架投入服役，並參與了轟炸俄羅斯和倫敦的任務：總共四架被擊毀，六架在著陸時失事。R.IV轟炸機比二戰時德國空軍的任何一款標準轟炸機還要大。
維克斯·維梅轟炸機，具長航程的重型轟炸機，使用兩具勞斯萊斯鷹式發動機，可攜帶超過一噸重的炸彈，被新成立的英國皇家空軍所使用，但由於法國與德國簽定了貢比涅停戰協定，而無法看見其使用於一戰中。該機型的設計目的，是轟炸在其航程範圍內德國西部鐵路和工業目標。維克斯·維梅轟炸機在英國人約翰·科克駕駛、亞瑟·布朗導航下，於西元1919年6月14日，自聖約翰斯紐芬蘭島起飛，抵達愛爾蘭克利夫登，創下首次不落地橫越大西洋的創舉。

戰略轟炸機理論

在一戰和二戰之間，航空理論固定在兩個原則。第一是"轟炸機總是會突破" ，由於當時缺乏雷達等效率較佳的方式來偵側來襲的轟炸機，僅能靠偵察機巡邏來防止敵方轟炸機突破，如果這道薄弱的攔截網沒有起作用，導致發現敵方轟炸機時也通常是陸上單位用肉眼發現，此時要讓戰鬥機起飛攔截也來不及了。在後來，新的雷達技術和單翼戰鬥機的出現才改善了這些問題。此後在二戰中，轟炸機依舊進行轟炸任務，但常在沒有精心規劃的任務和護航戰鬥機的情況下，遭受令人無法接受的損失。僅有蚊式輕型轟炸機的速度足夠來躲避戰鬥機的追擊。重型轟炸機先天上速度就較慢，因此需要防禦武器的保護，並減少了他們的有效載荷。
第二個原則是，戰略轟炸敵方工業區、發電廠、煉油廠和煤礦就可以贏得一場戰爭。這一原則在對日本城市的燃燒轟炸和西元1945年8月對廣島和長崎的原子彈攻擊受到重視，對日本脆弱的住房和家庭手工業造成徹底性的破壞，嚴重損害日本工業生產(見空襲日本)。但這在二戰期間其實相當少見，盟軍轟炸德國期間，照理說德國的工業生產應該出現下滑，然而事實上德國的工業生產不減反增。
德國空軍的主要任務是支援陸軍，因此從未開發一個成功的重型轟炸機。戰略轟炸理論的主要支持者，德國空軍參謀長瓦爾特·韋佛，於西元1936年死於空難。韋佛去世後，恩斯特·烏德特，將德國空軍的研究發展方向更改為俯衝轟炸機 ，而不是前者的戰略轟炸機。

第二次世界大戰期間

西元1939年9月，法國和英國正式對德宣戰，但是當時的英國皇家空軍並沒有任何重型轟炸機。哈利法克斯轟炸機和蘭開斯特轟炸機，原先都是設計作為雙引擎轟炸機，但是被快速重新設計成四引擎轟炸機，使用勞斯萊斯梅林引擎並匆忙投入使用。哈利法克斯轟炸機於1940年11月配置給多個英軍的航空中隊，並於1941年3月11日投入對勒阿弗爾的夜間轟炸，是哈利法克斯轟炸機第一次用於作戰，同時也是第一次正式飛行。英國的重型轟炸機通常設計有三個炮塔，總共安裝8挺機槍。在西元1941年1月，斯特林轟炸機配發於英國皇家空軍的數個航空中隊。他是以桑德蘭水上飛機為基礎而設計，並使用同樣的布里斯托大力士徑向引擎、機翼、駕駛艙和上部機身。它能攜帶14,000磅（6,400公斤） 的炸彈，幾乎是B-17轟炸機的兩倍多，但航程僅有 300-英里（480-公里） 。由於它的又厚又短的機翼，它能不被德國主要夜間戰鬥機給追上，如梅塞希密特 Bf110或容克斯Ju88。但是較厚的機翼也導致斯特林的極限飛行高度只有 12,000英尺（3,700米），代表他容易在編隊飛行時被敵方戰鬥機所針對；在投入使用的頭五個月中，84架斯特林就有67架不是被擊落就是墜毀後報廢。
由於沒有英國重型轟炸機， 美國陸軍航空兵團租借了20架B-17轟炸機給英國皇家空軍， 並於西元1941年7月使用於日間襲擊威廉港和布雷斯特的任務。兩次的任務通通以失敗收尾，總共有8架B-17被擊落或因引擎問題而墜毀，該年9月，英國皇家空軍將其改為夜間轟炸機使用。經過實戰證明，B-17C還沒有準備好上戰場，僅有五挺機槍的防禦武器過於薄弱。
英軍將這些問題反饋給波音的工程師以改進飛機；西元1942年7月，B-17E的第一架模型機在英國的機場開始運作，E型具有更多的防禦機槍，其中包括一個至關重要的尾翼機槍。最終美國的重型轟炸機設計，針對編隊飛行進行了優化，有10挺或更多的機槍和機炮，並安裝在可使用動力或手動操作的炮台，並提供弧形的防禦火力網。最終，一架B-17G型總共使用了13挺機槍。
美國陸軍航空兵對德國什文福的一間滾珠軸承工廠進行過兩次轟炸，第一次在西元1943年8月17日，總共230架B-17轟炸機，和兩個月後，使用291架轟炸機的第二次什文福突襲，該工廠受到些微的損害，但是進行攻擊的轟炸機隊卻受到嚴重損傷，在第一次轟炸任務結束後，總共損失36架B-17，第二次轟炸任務則損失77架。兩次任務中，共有850飛行員死亡或被捕獲；僅有33架B-17完好無缺的返回駐地。
B-24轟炸機和其後的改進版本攜帶了更多種類防禦武器，並裝於斯佩里球型炮台。這是一個設計相當良好的防禦武器，可以左右旋轉360度和上下90度瞄準。其使用的連裝M2機槍的有效射程達到1,000碼（910公尺）。最早期的買主為法國(在秋季法國淪陷後轉移給了英國皇家空軍)和英國，只有一批共36架的B-24轟炸機交給了美國陸軍航空軍。
美國陸軍航空軍和英國皇家空軍都沒有判斷出初始設計是適合轟炸的，它最初用於各種VIP運輸和海上巡邏任務。然而，它的長航程最終說服了美國空軍於西元1943年8月1日，自利比亞的班加西派遣了177架B-24，在潮汐行動中轟炸了羅馬尼亞的油田。因導航錯誤，並驚動了德軍高射炮部隊和戰鬥機，只有一半返回了賽普勒斯的皇家空軍機地，也有部分的B-24降落在土耳其，而降落在土耳其的B-24和乘組員皆被土耳其拘留。只有33架B-24是完好無損的返回基地。而受到襲擊的煉油廠很快的被修復，且石油生產實際上不減反增
西元1942年十月，一個新的福特汽車公司工廠在密西根Willow Run開始組裝B-24，使B-24成為美國史上生產最多的飛機。南非空軍在西元1944年的華沙起義使用B-24空投武器和彈藥給當地反抗軍。
曼徹斯特轟炸機原先設計為使用24缸勞斯萊斯禿鷹引擎的雙引擎轟炸機，但是迅速重新設計成使用四具勞斯萊斯梅林引擎，由於勞斯萊斯禿鷹引擎的技術問題導致曼徹斯特轟炸機相當的不可靠，因此也很快的被英國空軍退役。在西元1942年，重新設計的轟炸機被命名為蘭開斯特，並交付給英國空軍某個中隊，它可以攜帶14,000磅（6,400公斤）炸彈，或者經過特別修改後達到 22,000磅（10,000公斤） 。蘭開斯特的只有一個龐大的炸彈倉，因此，蘭開斯特轟炸機可攜帶重達十噸的大滿貫炸彈。
巴恩斯·沃利斯，維克斯公司飛機首席副設計師，花了很多時間思考可能縮短戰爭的戰爭武器。在看著她的女兒打水漂後，靈機一動，開始設計他的彈跳炸彈和飛行魚雷。兩個版本的彈跳炸彈被投入發展：一個是被稱為"小酒杯"、被用於針對船舶，成功吸引了英國海軍部的目光，並資助他研究這個項目。另一個是1,280磅（580公斤）的飛行魚雷，其中一半是使用鋁末混合魚雷炸藥，它是專門開發來擊沉停泊在特隆赫姆峽灣魚雷網後的鐵必制戰艦。由於巴恩斯的另個一個發明－彈跳炸彈，兩個重達5噸的高腳櫃炸彈，在西元1942年11月12日由蘭開斯特轟炸機從高度 25,000英尺（7,600米） 處投擲，炸彈以接近超音速的速度擊中了鐵必制號。保養(Upkeep)－更大號的彈跳炸彈，被用來破壞默訥河和艾達的水壩。
西元1945年三月和四月，歐陸戰爭結束前夕，蘭斯開特轟炸機投下了大滿貫和高腳櫃炸彈，擊中了德國U型潛艇和德國北部的高架火車軌道。在比勒費爾德超過 100碼（91公尺） 的鐵路橋被大滿貫炸彈造成的地震波摧毀了地基而倒塌。
B-29超級空中堡壘為B-17堡壘型轟炸機發展而來，較大的機體設計讓B-29可以使用四具萊特R-3350雙旋風引擎來獲得更大的動力，使它能飛得更高、更快，進一步增加炸彈裝載。龐大的新型萊特徑向引擎相當容易過熱，且容易發生故障和技術問題，導致B-29的投入服役的日程被大大推延。B-29有四個可遠端操作的雙機槍炮台在其機身上，並通過一個模擬計算機瞄準系統來進行操控；一個操作員可以使用任何一個圓形機槍砲塔，只有尾翼砲塔必須由尾翼炮手在飛機後方用手動控制來操控。
B-29最初部署到於能夠到達日本進行轟炸的印度和中國基地，但是要將補給物資飛越喜馬拉雅山脈等地，帶到遙遠且原始的機場是相當麻煩的。西元1944年7月9日，塞班島被美軍拿下，以提供太平洋空軍基地並用來轟炸日本城市。最初在日間高空使用高爆炸彈對日本的轟炸成效不佳，轟炸機被改為使用於低空夜間燃燒彈轟炸，但低空和夜間轟炸不是它們原來設計的使用方式(B-29隻有一個變型－B-29B，是特別更改為對低海拔的夜晚轟炸機，並移除了其他武器裝備和部分設備)。日本的木造房屋在B-29的燃燒彈 轟炸下熊熊燃燒，西元1945年8月6日，B-29艾諾拉·蓋號在廣島投下「小男孩」原子彈。三天後，B-29博克斯卡號在長崎投下另一顆原子彈－「胖子」。西元1945年8月15日，日本宣布無條件投降，西元1945年9月2日，同盟國和日本政府隨後簽署降伏文書，二戰正式結束。