戰機概述
美國B-17轟炸機 1943、44、45年間在USAAF在德國上空進行的規模龐大的白天精密轟炸作戰中，B-17由於優異頑強的表現而聲名大振。飛行堡壘具有優良的高空性能與出色的抗打擊能力，往往在遭受到巨大的戰鬥創傷後仍能繼續飛行，在後期的型號中，更是裝備了強大的防禦武器，所有這些使它贏得了機組的信賴與喜愛，他們相信B-17能在德軍戰鬥機和高射炮的火網中生存下來，帶領他們安全返回基地。
研發背景
美國B-17轟炸機 飛行堡壘的起源一直可以追溯到1934年，當年2月美國陸軍航空隊（USAAC）提出了一種能裝載2000千克炸彈以322公里的時速飛行8，045公里的轟炸機的設計招標，這是一個雄心勃勃的計畫，新的轟炸機將可以橫越美國東西兩個大洋。這項招標被稱為“A計畫”，偏重於可行性研究，但是如果設計被證明是成功的話，軍方會訂購生產型樣機。馬丁（Martin）飛機公司和波音提交了初步設計。馬丁的設計在進入實質階段前出局，波音的設計（Model294）贏得了製造一架樣機的契約，軍方指定型號XBLR-1（ExperimentalBomber-LongRange之縮寫），後改為XB-15，在設計過程中，波音獲得了製造四發飛機的豐富經驗。
研發過程
美國B-17轟炸機 通過XB-15，USAAC認識到“A計畫”性能指標脫離實際，於是降低了要求。在1934年5月，USAAC開始了第二次招標，這次要求是：能夠裝載907千克炸彈以322公里的時速飛行3，218公里的多發轟炸機。與“A計畫”計畫不同的是，這次的獲勝者可以獲得多達220架的訂單。包括波音在內的幾大飛機製造公司被邀競標，所有原型機都將在萊特機場進行對比試飛以選出最後的勝利者。1934年6月18日波音開始了初步設計。新設計基本上是Model294的縮小版本，與Model294一樣是四發布局，這在當時還是新穎設計，大多數同時代轟炸機只裝兩台發動機。1934年8月16日波音開始製造原型機，公司型號Model299。
Model299在設計上借鑑了波音公司Model247全金屬商用客機的許多經驗，基本上將Model247的空氣動力與結構特徵和Model294的四發布局相結合。飛機裝備四具750馬力的普惠（Pratt&Whitney）R-1690-E“大黃蜂”九缸氣冷星型發動機，驅動3葉螺鏇槳。巨大厚重的主翼安裝在圓形剖面的機身下方。主起落架向前收起在內側發動機艙，主輪沒有完全收入，邊緣還暴露在氣流中。
美國B-17轟炸機 由於Model299原型機屬於波音公司所有，所以漆上了民用註冊號X-13372。機組編制8人，包括正副飛行員、投彈手、領航/無線電報員和四個炮手。機身上設定了四個流線形機槍炮塔，一個在機背靠近機翼後緣的位置，第二個在機腹機翼後緣之後的位置，後機身腰部兩側安裝了各一個，機槍通過內部的支架自由轉動，另外在透明的機鼻後還有一個附加機槍枝架，每個支架可以安裝一挺7.62毫米或12.7毫米機槍，所有機槍都是手動操作。Model299的內部彈艙可以容納八枚272千克炸彈，最大載彈量2，176千克。
由於尾輪位置很低，升降舵放下時可以接觸到地面。為了避免飛機停放在地面時升降舵遭受風吹拍打地面造成損壞，升降舵被鎖在中間位置。在起飛之前，飛行員必須先解除鎖定。
1935年7月28日，Model299在西雅圖首飛，試飛員是波音的萊斯利.R.陶爾（LeslieR.Tower）。相傳一個見過Model299試飛的記者在評論中使用了“飛行堡壘”這個詞來描述這架外形龐大的傢伙，於是“飛行堡壘”就流傳了下來並成為B-17響噹噹的正式綽號。
試飛風波
美國B-17轟炸機 在短暫的工廠測試之後，Model299於8月20日抵達萊特機場為USAAC的評估作了演示飛行，機組是萊斯.陶爾和其他三名乘員。在這次飛行中，Model299以373.3公里的平均時速不著陸飛了3，379公里，打破了以前所有的飛行距離紀錄。
原型機最初以X-299的型號交付給了USAAC，但軍方認為這個型號實驗味道太濃，所以正式改為B-299。B-299的競爭者是馬丁146和道格拉斯（Douglas）DB-1，兩者都是雙發設計。在於它們的競爭中，Model299顯然具有絕對優勢，超越了USAAC對速度、爬升率、航程和載彈量等所有方面的要求。陸軍決定購買65架服役測試機，型號YB-17。
天有不測風雲，1935年10月30日，Model299在萊特機場起飛時墜毀並起火燃燒。機組人員中有三名設法爬出熊熊燃燒著的殘骸，只受輕傷，但是飛行員普羅伊.P.希爾（Ployer.P.Hill，萊特機場首席試飛員）和波音試飛員萊斯利.陶爾（這次作為觀察員）在被人從燃燒的飛機中救出後死亡。在後來的事故調查中，人們發現飛行員忘記了將升降舵解鎖，致使飛機離地後就失去了控制。
美國B-17轟炸機 雖然飛機本身在這次事故中是無可指責的，但是USAAC對YB-17的熱情遭受了打擊，再加上資金的缺口，1936年1月17日他們將YB-17的訂購數量削減到13架。1936年11月20日又將型號改為Y1B-17，“Y1”指使用備用資金購買了這些飛機，而不是正常撥款。
為以防萬一再加上資金不足，USAAC同時決定訂購133架格拉斯DB-1，軍用型號B-18。B-18比飛行堡壘慢許多，且航程短、載彈量少，防禦武器貧弱，唯一的優點就是造價只有飛行堡壘的一半。因為其基本設計源於DC-2客機，設計風險看起來也小得多。
B-299的殘骸沒有被廢棄，後段機身被萊特機場用於進行新型機槍架的測試評估。Model299由於是波音公司財產，從沒被賦予USAAC的序列號。
原型機性能規格
美國B-17轟炸機 發動機：4具普惠R-1690ES1EG“大黃蜂”星型發動機，高度2，134米每分鐘2，250轉時最大功率750馬力。
性能：最大時速380公里（3，048米），巡航時速328公里。實用升限7，504米。最大航程3，282公里（載彈1，167千克）/4，990公里（空載）。
重量：空重9，824千克，正常起飛重量14，711千克，最大起飛重量17，261千克。
尺寸：翼展31.63米，全長20.96米，全高4.57米，翼面積131.92平方米。
軍械：5挺7.62毫米機槍，機鼻、機背、機腹和腰部兩側機槍枝架各裝一挺。內部彈艙最多可掛載8枚272千克（600磅）炸彈。
服役測試機
美國B-17轟炸機 Y1B-17是B-17服役測試型號，1936年1月17日訂購了13架，公司型號Model299B。由於USAAC的購買資金的改變，將最初型號YB-17改為Y1B-17，這一改變令許多人感到困惑，那時的文獻中同時出現了YB-17和Y1B-17兩種型號，給人的感覺就是波音製造過兩種服役測試機，而實際上它們是同一型號。
Y1B-17基本上與Model299相同，最大的改變是將Model299的“大黃蜂”發動機更換為賴特（Wright）GR-1830-39（G2）“鏇風”星型發動機，“鏇風”發動機從此以後成為了飛行堡壘的標準動力裝置。Y1B-17的機組編制減少到六名，另外在軍械配備和起落架方面有了些許改動。外觀上最顯著的改變也許就在主起落架上面，原先的兩個主起落架支柱現在改為一個，另外發動機艙上方設定了長長的汽化器進氣道。
首架Y1B-17（序列號36-149）於1936年12月2日首飛。五天之後，這架飛機在一次著陸中由於制動器過熱造成制動失效，飛機翻身。雖然飛機的損傷並不嚴重，但是這次事故令USAAC十分難堪並被迫接受國會的質詢，憤怒的國會議員叫嚷著要中止整個項目。當然威脅並沒有生效，但是如果飛行堡壘再發生一次事故的話，USAAC的整個重型轟炸機計畫就要泡湯了。
所有13架Y1B-17在1937年1月11日到8月4日間陸續交付，USAAC賦予序列號從36-149到36-161。其中有12架Y1B-17調撥給了維吉尼亞州蘭利（Langley）機場的第2轟炸機大隊進行評估。最後一架Y1B-17被送到萊特機場進行測試。此時第2轟炸機大隊所有的12架Y1B-17就是美國全部的重型轟炸機兵力了。
第2轟炸機大隊花費了大量的時間來尋找B-17的缺陷。他們在最早提出的建議之一就是正副飛行員在起飛前先按照核對表進行一一檢查，可以有效避免Model299那樣的人為損失。
1938年初，第2轟炸機大隊的指揮官羅伯特.C.奧爾茲（RobertC.Olds）上校駕駛Y1B-17創造以12小時50分從美國東海岸飛到西海岸的紀錄，他立刻掉頭飛行又創造了10小時46分從西海岸飛到東海岸的紀錄，平均時速394公里。
第2轟炸機大隊的6架Y1B-17參加從蘭利到阿根廷布宜諾斯艾利斯市的友好飛行，他們在1938年2月15日起飛，2月27日返回，總共飛行了19，308公里，沒有發生大的故障。
1938年5月，第2轟炸大隊進行了一次作戰演練，在這次飛行中，他們模擬攔截了距海岸線1，126公里的義大利客輪“君王”（Rex）號。這次演練不僅示範了Y1B-17出眾的航程和優秀的導航能力，而且也意味著USAAC有能力在敵人靠近海岸線之前予以打擊。但是海軍對這次演練感到很惱火，認為陸軍闖入海軍的專屬任務範圍，為了平息海軍的不滿，不久之後，陸軍部命令USAAC只能在美國海岸線161公里範圍以內活動。
1938年夏，Y1B-1736-157號在一次暴風雨中飛行誤入雷暴雲，雷暴雲中狂亂的氣流拍打Y1B-17背部，使飛機陷入尾鏇。飛機脫離雲層後，飛行員努力控制住了飛機，著陸後，人們發現主翼已經彎曲並且一些鉚釘已經脫落，但結構方面完好無損，證明了機體設計的非常結實。
Y1B-17在平安飛行了三年之後，在1940年10月移交給了馬赤（March）機場的第19轟炸機大隊，順利結束了服役測試階段。
B-17B
美國B-17轟炸機 B-17B（Model299M）是飛行堡壘家族第一個批量生產的成員。波音公司原先準備把B-17B稱為Model299E，但是根據USAAC規格而作的改進足夠獲得一個比B-17A更新的公司型號。
B-17B與Y1B-17外觀上的不同在於採用了面積較大的方向舵和副翼。去掉了透明的機鼻上方形似玻璃暖房的機槍轉塔和機鼻下方的投彈瞄準視窗，透明的機鼻經過重新設計，由耐熱有機玻璃和框架構成，使飛機全長減少28厘米。機槍轉塔被機鼻右側的一個簡單的7.62毫米球形萬向機槍座所取代，透明機鼻上下方的一塊平板玻璃充當投彈瞄準視窗。駕駛艙頂部增加了氣泡觀察窗。B-17B裝備了更強有力的R-1820-51發動機，最大起飛功率1，200馬力，在7，620米高度時最大功率900馬力。除此之外內部的許多系統被改變，重新安排了乘員位置，氣動剎車改為液壓式。
機鼻投彈艙內安裝了著名的諾頓投彈描準具。諾頓投彈描準器是一種陀螺穩定的瞄準具，由卡爾.L.諾頓（CarlL.Norden）和弗雷德里克.I.恩特威斯爾（FrederickI.Entwistle）上尉聯合研製。諾頓投彈描準具能夠快速計算出飛機的前進速度和偏航率並為投彈作出修正。在後期型號中，諾頓投彈描準具與自動駕駛儀相聯，在飛向目標的最後階段接管飛機控制，避免出現人為誤差。在那時的新聞中，諾頓投彈描準具被描述成具有很高的精度以至於可以“把炸彈投入一個泡菜桶中”，所以精確轟炸也被稱之為“泡菜桶轟炸——Picklebarrelbombing”。諾頓投彈描準器被軍方視為最高機密，規定只能在起飛前安裝在飛機上，並且必須要被帆布包覆，著陸後必須立即拆除，這些拆裝過程必須要在武裝衛兵的監督之下進行，轟炸機的機組人員必須宣誓以生命來守護瞄準器的機密，在飛機迫降被俘前先破壞諾頓瞄準具。
第一架B-17B（38-211）1939年6月27日在西雅圖進行了首飛，波音一批此製造了39架B-17B，但USAAC分配給B-17B的序列號卻分成了幾個部分，顯示了當時資金的困難程度。
所有的39架B-17B在1939年7月29日到1940年3月30日間交付給USAAC，裝備了第2、第7和第19轟炸機大隊，交付的第一架飛機留在了萊特機場進行測試。
1939年11月，七架B-17B從蘭利機場起飛前往巴西里約熱內盧進行友好訪問，所有飛機都安全返回，再一次顯示了B-17設計的安全性和可靠性。
1940-1941年間許多B-17B進行了現代化改裝，外觀上的改變就是採用了B-17C上引入的機身兩側扁平式12.7毫米機槍視窗。
第2轟炸機大隊有一架B-17B隨第41偵察中隊在紐芬蘭（Newfoundland）服役，1941年10月27日這架飛機轟炸了一艘U艇，雖然U艇在攻擊中未受損傷，但這是USAAC第一次與德軍的交火。由於美國還沒有向德國宣戰，新聞中沒有報導這次事件。
B-17B性能規格表
發動機：4具賴特R-1820-51星型發動機，起飛功率1，200馬力，高度7，620米時1，000馬力。
性能：最大時速470公里（7，620米）。實用升限7，504米。最大航程4，990公里（空載）。
重量：空重12，543千克，正常起飛重量17，235千克，最大起飛重量20，946千克。
尺寸：翼展31.63米，全長20.68米，全高4.57米，翼面積131.92平方米。
軍械：5挺7.62毫米機槍，機背、機腹和腰部兩側機槍枝架各裝一挺，機鼻球形機槍座安裝一挺。內部彈艙最多可掛載8枚272千克（600磅）炸彈。
B-17C
美國B-17轟炸機 USAAC在1939年進一步訂購了38架飛行堡壘，這次訂購的是改進型Model299H，軍方指定型號B-17C。
與早期B-17不同的是，B-17C後機身兩側的氣泡狀機槍視窗改為扁平式橢圓形視窗，減小了阻力。每個橢圓形視窗後方的鏇轉支架上可以安裝一挺12.7毫米機槍。機腹的氣泡狀機槍視窗改為較大的金屬“浴缸”，後方開口處安裝一挺12.7毫米機槍。機背氣泡狀機槍視窗也被有機玻璃的平板視窗所取代，內有一個12.7毫米機搶座，射擊時需要無線電報員打開頂部視窗。機身前部的7.62毫米球形機槍座增加到5個，其中機鼻上方左右兩個、下方右側一個，前機身兩側舷窗各一個（B-17從機鼻到駕駛艙之間的前機身共有3個舷窗，球形機槍座安裝在中間的舷窗上）。除了武器的改變外，還增加了自封油箱和乘員防護裝甲，安裝4具1，200馬力的的賴特GR-1820-65（G-205A）“鏇風”渦輪增壓發動機，最大起飛重量增加到22，521千克。
首架B-17C於1940年7月21日首飛，後被波音公司保留用於測試。11月29日首架B-17C交付USAAC，這37架B-17C被賦予序列號從40-2042到40-2079。
根據租借法案，從生產線上抽調了20架B-17C援助英國，改稱堡壘I。USAAC剩餘的B-17C在1941年1月返回波音工廠升級成B-17D。
B-17C性能規格
發動機：4具賴特GR-1820-65（G-205A）“鏇風”星型發動機，起飛功率1，200馬力。
性能：最大時速520公里（7，620米），巡航時速402公里，著陸時速135公里。實用升限11，278米。爬升至3，048米高度耗時7分30秒。最大航程3，862公里（載彈1，814千克）/5，471公里（空載）。
重量：空重13，164千克，正常起飛重量17，836千克，最大起飛重量22，521千克。
尺寸：翼展31.63米，全長20.69米，全高4.57米，翼面積131.92平方米。
軍械：4挺12.7毫米機槍，機背、機腹和腰部兩側機槍枝架各裝一挺；一挺7.62毫米機槍，可安裝於機身前部任一球形機槍座。內部彈艙最多可掛載2，177千克炸彈。
後續改進
美國B-17轟炸機 由於機腹下方遙控炮塔的實用性不佳，所以從第113架B-17E開始，本迪克斯的遙控炮塔被斯佩里的球形炮塔所取代。球形炮塔內部可供一個炮手蜷縮而坐，炮手通過左眼前方的瞄準具瞄準目標，使用操縱桿和腳踏板來控制炮塔的鏇轉俯仰。由於炮塔內部的空間非常狹小，規定腹部炮塔的炮手必須是小個子。
炮手通過炮塔背後的艙門出入，這也是發生故障時的緊急逃生口。炮塔轉到面朝下的位置，艙門可以從飛機內部打開時，炮手可以從飛機內進入炮塔；炮塔轉成水平位置，艙門完全露出機身外手，炮手也可以從地面進入炮塔。但是炮手只要從地面進入炮塔後，這就意味著在起飛過程中他只能呆在裡面，飛機在地面時炮塔的離地間隙只有38.1厘米，是不可能將炮塔轉成朝下位置的。在離地僅38.1厘米的地方體驗起飛或降落的感覺絕對不美妙的，並且一旦起落架出故障後果不堪構想，所以大多數的炮手都選擇在飛機升空後從機身內部進入炮塔。
皇家空軍的堡壘IIA
美國B-17轟炸機 1942年中期，有45架B-17E援助英國空軍，英國空軍序列號從FK184-FK213、FG449-FG460、FG462-FG464。由於這批B-17E交付給英國空軍的時間比B-17F稍晚，既然B-17F已經稱為堡壘II，所以B-17E只能稱為堡壘IIA了。
也許是因為使用堡壘I的不愉快的經驗，英國空軍不再將堡壘IIA投入一線，而是交給空軍海防總隊用於執行大西洋的反潛巡邏任務。1942年8月，堡壘IIA進入基地位於托尼島（ThorneyIsland）島的第59中隊服役。
一架空軍海防總隊的堡壘IIA（FK185）在機鼻安裝了一個實驗性的布里斯托（Bristol）B.16機鼻炮塔。這個炮塔內置一門40mm維克斯“S”炮，炮手在炮塔下方突出的艙室中進行遙控操縱，炮塔橫向轉動角度30度，俯仰角40度。這門威力巨大的炮專用於反潛。
歐洲戰場的B-17
美國B-17轟炸機 在對德轟炸問題上，USAAF堅持進行白天高空轟炸，B-17的防禦火力被認為足夠來對付德國空軍的戰鬥機，而英國空軍奉行夜間轟炸戰略。
1942年7月1日，USAAF的首架飛行堡壘（B-17E41-9085）飛抵蘇格蘭普萊斯威克（Prestwick），1942年8月17日，第97轟炸機大隊的18架B-17E進行了對歐洲大陸的第一次空襲，目標是法國盧昂-索特威爾（Rouen-Sotteville）的鐵路調度場。其中12架實施了轟炸，其餘6架在法國海岸上空佯動。第8轟炸機司令部司令艾拉.埃克（IraEaker）準將親自坐鎮B-17E41-9023“美國佬”（YankeeDoodle）號參與行動。轟炸機編隊由英國空軍的噴火戰鬥機護航，沒有遇到德國空軍攔截。
8月19日，24架飛行堡壘參與了對法國境內的德軍阿布維爾（Abbeville）機場的轟炸，這是一次為了支援加拿大軍隊在迪耶普（Dieppe）登入的行動，所有飛機安全返回基地，但是在迪耶普的盟軍全軍覆沒。接下來的十次轟炸行動都很順利，損失兩架飛機。
由於歐洲天氣惡化，而且北非戰事吃緊。第8轟炸機司令部作戰計畫有所改變，大多數的B-17都準備用來阻止隆美爾的攻勢，其中最富經驗的兩個轟炸機大隊：第97和第301大隊作為新組建的第12航空軍的核心投入到“火炬行動”中去。1942年9月20日，杜立特將軍赴英國上任第12航空軍司令，10月初，第8轟炸機司令部的第97、99、301和第2轟炸機大隊都被轉移給第12航空軍，對歐洲大陸的轟炸被放到次要地位。
1942年10月，空虛的第8轟炸機司令部將注意力集中到法國沿岸的的德國潛艇塢上，這些潛艇塢由厚厚的鋼筋混凝土構成，普通炸彈對它沒有什麼效果。由於天氣原因，許多炸彈由於無法瞄準目標而炸偏，對這些船塢的襲擊沒有多大戰果，飛機和機組卻遭受了損失，看來對付潛艇威脅的最好辦法還是在海上予以殲滅。
1943年1月3日，第8轟炸機司令部引入先導機概念，轟炸機編隊中設立一架先導機，編隊中的所有投彈手必須跟隨先導機投彈，改變了原先自由投彈的做法。通常先導機內安排有技術最精湛的投彈手，所以這種戰術能達到較好的精度。
B-17無人機
美國B-17轟炸機 在飛行堡壘的服役生涯中，有許多剩餘的B-17被改為遙控靶機而消耗掉。二戰中就有一些老舊的B-17（主要是F型）被改裝成BQ-7遙控炸彈用以對付具有重型防護的德軍目標。
戰後在核彈試驗中曾使用過無人駕駛的遙控B-17接近或穿越蘑菇雲。1946年5月，16架封存的B-17重新啟用被改裝成無人機，加裝了無線電、雷達、電視攝像機和其他設備，另有六架B-17被改裝成控制機。大部份工作在德克薩斯州凱利（Kelly）機場的聖安東尼奧（SanAntonio）航空軍械庫完成的。1946年美國在南太平洋的比基尼島進行了核子彈試爆，代號“十字路口行動”（OperationCrossroads），B-17遙控機進行了空氣採樣。美國空軍成立後，控制機型號改為DB-17G，無人機的型號改為QB-17G。在1952年進行的核彈試爆中，無人機主要由來自佛羅里達州埃格林（Eglin）空軍基地的第3205無人機大隊操作。
QB-17L這個型號被賦予給那些戰後改裝的各種用途的B-17G無人機。這些飛機通常是作為飛彈測試的靶機，有時也安裝電視攝象機用於拍攝接近中的飛彈。這些飛機通常塗成醒目的橘紅色並鑲以黑色斜紋以增加可視性。並在垂尾的序列號之前都加上個O以表明這些是廢棄的飛機，不屬於軍隊現役航空器。被改裝成QB-17和DB-17的飛行堡壘都是嶄新的戰後封存的飛機。
大部份QB-17L在早期的耐基（NikeAjax，MIM-3）地空飛彈或者休斯獵鷹（Falcon，AIM-4）空空飛彈的測試中被摧毀。其他一些QB-17L用於各種無人駕駛的破壞性測試，例如NACA在舊金山灣進行的水上迫降試驗。1959年8月6日DB-17/QB-17聯合進行了最後一次任務，44-83727號靶機被F-101巫毒（VOODOO）截擊機發射的獵鷹飛彈擊落，最後一架QB-17L在1960年被一枚IM-99地空飛彈摧毀。
