轰炸机所需要的通信导航、空中领航、轰炸瞄准、电子对抗等机载设备取得了重要发展，机载武器弹药有了长足进步。载弹量达到4000多千克。1927年，研制成功人工地平仪和陀螺航向指示器等航空仪表。这些仪表与以前发明的转弯仪和气压式系列仪表配合使用，使飞行员有可能在暗舱中按仪表指示完成飞行任务。1929年，1架装有斯佩里式仪表的联合NY-2型飞机，在完全遮蔽的座舱中，从长岛的米切尔机场起飞，沿着预定航线飞行，然后降落。此后，又对暗舱仪表飞行的可靠性进行了验证飞行。这种完全依靠航空仪表驾驶飞机的飞行，为轰炸机进行夜间轰炸提供了技术基础。
到了20世纪30年代，进一步为飞机背部射击员配置了挡风玻璃，出现了封闭式背部炮塔，同时为机腹射击员提供了更好的空气动力学屏蔽，机腹射击员可在伸缩式机腹装置内工作。为机组人员配备电热供暖设备。为了减轻飞行员工作量，还为飞行员配置了自动驾驶系统。出现梁形炸弹架、旋转式炸弹架以及可伸缩式人工操纵炮塔。此后，轰炸航炮塔的动力传动装置研制成功，又配置了动力驱动炮塔，使飞机的射击精度大幅提高。例如：博尔顿·鲍公司“侧难”系列轰炸机的升级版本P.75型轰炸机配置动力驱动前炮塔后，飞机的空对空射击精度提高了5倍。图22
较深机腹设计使飞机机身可以内置炸弹载荷。配置环形枪架后，使得机枪的火力攻击范围得到扩大，减少飞机螺旋桨转动时所形成的滑流对射击员产生的影响。将机身配置于上机翼下方，给机组人员提供了更好的视野和火力攻击范围，从而提高了飞机的作战有效性。
二战时期的轰炸机
在总结第一次世界大战空中进攻实践经验的基础上，至第二次世界大战前长达20年的时间里，空军理论越来越强调轰炸机的作用。轰炸机在两次世界大战之间得到快速发展，在第二次世界大战中得到了广泛的应用。从德国空袭波兰，二战全面爆发，到美国向日本投放原子弹，日本宣布无条件投降，在此期间空中力量的作战活动几乎涉及所有重要的战场和战役行动。在整个二战中，空中力量的重要性得到了充分显示。
一、战略冲击的出现
二战是人类历史上规模空前的一场战争。在这场战争中，逐步成熟的空军得到了广泛的应用。如果说空军在一战中是初登历史舞台，那么，在二战中，空军则是大显身手。在一些著名战役中，空中力量成为克敌制胜的关键，对战争的进程和结局产生了重大影响，战略轰炸机的效果超出了人们的预想，制空权已成为争夺战争主动权的重要因素。
1939年9月1日凌晨，德国撕毁了《德波互不侵犯条约》，德国空军首先袭击了波兰的机场、交通枢纽、经济和行政中心，揭开了第二次世界大战的序幕。
德国空军参加空袭波兰战役行动的有第1和第4航空队，其中包括9个Ju-87俯冲轰炸机大队，3个He-111轰炸机联队，4个Do-17轰炸机联队；除上述轰炸机外机型还有Ju-86轰炸机，“梅塞施米特”型战斗机，Do-17远程侦察机和He-126战场侦察机以及少量的其他飞机。德国航空兵的任务是掩护本国地面军队的集结地域，夺取并掌握制空权，袭击波兰的政治中心、经济中心、交通枢纽和通信设施，并以轰炸活动压制波军，使之难以在后方地区建立防御，确保德国陆军迅速顺利地推进。图23
当时波兰空军共有824架飞机，但能用于作战的只有407架，其中有“鲫鱼”式和“麋鹿”式轰炸机160架，编成16个中队；PZLP-7和P-11式战斗机158架，编成13个中队。除“麋鹿”式轰炸机以外，大多数飞机都是过时的，其战斗性能远远落后于德国飞机。波兰空军的任务是保卫首都和支援陆、海军作战。由5个“鲫鱼”式和4个“麋鹿”式轰炸机中队组成的独立轰炸航空兵旅和5个战斗机中队直接隶属于波兰最高统帅部，其余7个“鲫鱼”式轰炸机中队和8个战斗机中队分别配属给重要方向上的各个集团军。这样，使本来为数不多的航空兵兵力过于分散。不仅如此，各个空军中队直到8月27～31日才进驻各自的作战机场，有的尚未做好战斗准备，当德国空军实施突然袭击时，不得不仓促应战。
德国空军倚仗其飞机数量和质量上的绝对优势，集中兵力，突然袭击，很快便取得并掌握了制空权。此后，德国空军除以部分兵力继续打击波兰残留空军外，全面转入空对地攻击，主要是破坏波兰的铁路枢纽和主要交通干线，使波军难以机动，阻挠其供应；破坏波兰的主要通信线路，使波军指挥部失去对波军的指挥；轰炸重要的城镇和波军阵地，瓦解波兰军民的斗志。当波军撤退时，德国空军则集中力量轰炸波军退路上的桥梁、渡口和退却纵队，实施空降，配合地面快速集群堵截和阻止波军后退，并加以分割和孤立。图24
德国闪击波兰的作战行动历时28天，以波军全军覆没而告终。在这次战役中，波兰空军除116架各型飞机转移到罗马尼亚外，其余全部被歼。德国空军共损失203架飞机，严重损坏约280架，空勤人员有221人丧生，132人负伤，218人失踪（其中49人于战争结束后归队），以较小的代价获得了大的战果。德国对波兰作战的胜利，德国空军的空中进攻起到了重要作用，与机械化部队相互配合，达成了闪击战的战术意图。
二、导航设备的应用
第二次世界大战期间的“不列颠之战”中，德国空军在对英国实的夜间轰炸中，在He-111轰炸机上安装了无线电导航设备，解决了远程轰炸的精度问题，在技术上最先实现轰炸程序全自动化。德军对英国重要工业城市考文垂的轰炸，被视为早期战略轰炸的雏形。
1940年7月，希特勒制定了从海上入侵英国的“海狮计划”。该计划要求“德国空军要使用其全部兵力尽快击败英国空军”，夺取制空权，配合海军和陆军在英国本土登陆。从8月13日德国攻击英国开始，到1941年5月“不列颠之战”结束，英德空军在英国伦敦上空上演了二战中第一次独立的，也是世界上规模最大的一次空战。
在这次空袭中，由于德军在He-111飞机上使用了代号为“X-蜡膏”的无线电导航技术，极大地提高了轰炸的准确性。从单纯的军事角度而言，此次空袭是非常成功的，并且由于其具备了战略轰炸的典型特点，在军事史上具有非常深远的影响。图25
三、航空技术飞速进步
鉴于轰炸机在第二次世界大战期间的非凡表现，世界各国均竞相研制和发展战略轰炸机。喷气发动机的出现，为轰炸机的发展提供了坚实的技术基础，使轰炸机动力增强，载弹量不断提高，航程不断延长。同时，机载设备和武器得到进一步改进，轰炸机的战斗力得到空前提升。
机载设备特别是机载雷达和导航设备在二战中有了重要发展，轰炸雷达在重型轰炸机上得到较多使用，通过雷达得到的地面和水面目标的影像与轰炸瞄准具的交联使用，使轰炸机在夜间和复杂气象条件下进行云中、云上轰炸成为可能，轰炸机成了一种全天候作战武器。到1944年，轰炸机几乎可以完全依靠仪器仪表在夜间飞抵目标上空进行轰炸，增加了防空的难度，提高了轰炸机的生存率。二战中电子干扰和电子防御设备获得重要发展，成为轰炸机的基本装备，对掩护轰炸机突防和降低战损率发挥了重要作用。随着轰炸机升限的提高，飞机的座舱成为增压密闭式，增加了供氧设备，飞行员的生存环境得到较大改善。
航空技术的进步促进了轰炸机的发展，大大提高了轰炸机的战术技术性能。
二战期间，轰炸机得到大量使用，各主要参战国都不遗余力地加速轰炸机的研制和生产，从而不断给部队提供新型轰炸机。
二战末期，大量性能更加先进的轰炸机投入使用，机体结构更加合理，发动机功率更大，尤其是机载设备更加完善，普遍装备了超短波电台，无线电罗盘，敌我识别器，消极和积极电子干扰设施，轰炸雷达和自动投弹设备，以及炮塔控制雷达等。轰炸机技术性能的改进提高了飞行和战术性能，航程达到6000千米，速度达到640千米/小时，中型轰炸机的载弹量达到10吨，成为能够进行洲际作战的武器。同时，活塞式轰炸机技术已经成熟，飞行性能尤其是速度、升限等都已经接近了极限。此时，喷气发动机技术已经达到实用水平，喷气式轰炸机Ar-234的问世，预示了轰炸机的发展将进入喷气时代。图26
第二次世界大战期间，受机载武器性能的限制，轰炸机的运用方式仍然是临空轰炸，精度则逐渐提高。基本作战方法是大机群突防轰炸、在电子干扰掩护下突防轰炸、高空精确轰炸和夜间轰炸。
二战中，战略轰炸通常是以整座城市或某一种目标系统为目标。由于轰炸机载弹量小，投弹精度不高，摧毁一个目标通常需要数百甚至上千枚炸弹才能奏效，要达到作战目的，需要出动大量兵力反复轰炸。加之经常缺乏能够与战略轰炸机航程相匹配的战斗机进行伴随掩护，为了能够有效突破敌人的空中防线，减少损失，轰炸机一般需要编成密集的队形，用机载机枪或航炮组成绵密的火力网，互相掩护，共同抵御敌人战斗机的攻击。因此，大机群突防轰炸成为轰炸机进行战略轰炸的基本作战方式，这是典型的技术决定战术的结果。
二战中，雷达和空地无线电通信在防空作战中得到普遍应用，天空成为电子技术支持下的、可以进行实时监控的战场，从而促使防空成为一种可以进行实时指挥控制的基本作战方式，极大地提高了防空作战效率。防空作战效率的提高，对轰炸机的生存构成了重大威胁。
然而，事物都具有两面性，电子技术既可以用于防御，也可以用于进攻。电子技术在为进攻者带来不利影响的同时，也为进攻者提供了最好的掩护手段。这样，使用电子干扰掩护轰炸机突防的方法在二战中应运而生。电子干扰主要是使用电磁辐射方法进行压制，或通过在空中抛撒金属丝形成干扰带，使敌人雷达不能准确掌握和连续跟踪空中的轰炸机，或使其无线电不能正常进行空地联系，达到破坏敌方指挥战斗机截击轰炸机、干扰高射炮射击的目的。
高空精确轰炸，是指在8000米以上高空进行的精确瞄准轰炸。使用高空轰炸方法，可以明显地增加飞机的航程，扩大飞机的作战范围。同时，由于轰炸机飞行的高度高，被地面中小口径防空武器击毁的可能性大大减少，其优越性显而易见。然而，高空轰炸瞄准难度增大，弹着点偏差也大，炸弹命中率降低，其不足也非常明显。为了能够进行高空轰炸而不降低投弹精度，必须解决高空瞄准等问题。
雷达为解决高空瞄准问题提供了新的技术手段。B-17“空中堡垒”轰炸机是美国近代战略轰炸机的第一个成功型号，也是第一种能够在高空进行雷达瞄准精确投弹轰炸的战略轰炸机，通过对雷达得到的地面目标的图像与瞄准具的交联使用，使瞄准精度得以提高。图27在英国和美国对德国进行的战略轰炸和美国对日本的战略轰炸中，使用B-17和B-29，通过雷达瞄准目标进行高空精确轰炸，成为了一种基本的作战方式。图28二战中很长一段时间，由于缺少与远程轰炸机航程相匹配的战斗机护航，轰炸机只有依靠自身的防卫武器和密集队形，组成自卫火力网，抗击敌人战斗机的拦截。尽管轰炸机都配备了机枪和航炮，如美国的B-17有13挺机枪，但是轰炸机以密集编队组成严密火力网仍然不能完全抵抗敌方战斗机的拦截。1943年8月17日，363架B-17轰炸德国的轴承制造中心施魏因富特和雷根斯堡，被击落60架，击伤100多架。在同年10月的7天中，美军共损失了148架飞机。同样的命运也降临在英国空军身上，22架“惠灵顿”轰炸机以密集队形飞临威廉港和赫尔戈兰湾上空，没有战斗机护航。当时天空万里无云，正是战斗机活动的理想天气。英国人认为“惠灵顿”轰炸机密集编队的火力足以使敌人战斗机不敢靠近。然而，这一想法由于编队正侧方脆弱而未能实现。很快，10架“惠灵顿”轰炸机被击落，另外3架在英国迫降时被毁。英军和美军在昼间轰炸中遭受重大损失，使他们认识到昼间作战的局限性，促使其改变以昼间轰炸为主的作战方式。图29
二战后的轰炸机
第二次世界大战结束后，1949年4月，以美国为首的北大西洋公约组织成立。1955年5月，以前苏联为首的华沙条约组织成立。这两个对立的政治联盟和军事集团的出现，把世界拖入了长期冷战、军事对峙的新格局。第二次世界大战中喷气式飞机的出现和V-1、V-2导弹及原子弹的实战使用，引起了军事上的革命，世界各国军事战略发生重大改变，作战方法产生重大变革，人类开始了战争史上核时代的新纪元。
一、喷气式时代的到来
继美国1945年研制成原子弹后，前苏联于1949年原子弹试验成功，打破了美国的核垄断。1952年英国原子弹试爆成功，1960年法国也试验成功原子弹。美国于1952年，前苏联于1953年，又先后试验成功氢弹。1959年，美国原子武器弹头数达1万余个，前苏联拥有数量也与美国接近。虽然前苏联和美国先后于1957年和1959年分别研制洲际弹道导弹成功，但轰炸机在战后初期是核武器的主要运载工具。投掷原子弹，进行核战争，主要靠轰炸机这一客观现实，促使美、苏、英、法等国不断提高轰炸机质量并加快其发展步伐，在喷气式轰炸机研制方面取得了一系列重大突破。图30图31
