（美国在二战期间就开始发展真正的战略轰炸机，B36被认为是美国第一代战略轰炸机，图为B36和B29）
经历了早期的发展之后，在第二次世界大战期间，轰炸机发展进入鼎盛时期，一系列新技术、新理念轰炸机得以诞生，也是在此时，真正意义的战略轰炸机技术走向成熟，现代战略轰炸机诞生。
B36战略轰炸机
在二战开始后，借助世界第一的经济实力和工业、科技实力，美国军事工业迅速崛起，并先后发展出当时世界最高水平的轰炸机B17，B24和B29。只是，即便是二战期间最成熟可靠的B29轰炸机，也刚刚接近战略轰炸机门槛，距离真正的战略轰炸机还有一段距离。与此同时，二战初期德国西进占领法国，并开始进攻英国的做法也让美国非常担忧。美国人在当时非常担心一旦英国落入德国之手，美国在西欧也将会失去前沿作战基地，对于当时的美国来说，如何在英国陷落之后抵御德国对美国本土的可能进攻还是非常紧要的。
受此影响，美国就认为需要一种''载弹量大、能高空飞行的洲际轰炸机以应对即将到来的战争。1941 年 10 月，美国陆军航空兵经过对康维尔、波音和诺思罗普等几家飞机公司提出的设想进行筛选，最后决定由康维尔公司进行洲际轰炸机研制，新飞机编号 B-36''。
（在B36发展过程中，喷气式发动机技术已经走向成熟，美国开始在B36的基础上探索喷气式战略轰炸机，图为加装了喷气式动力的B36）
B36轰炸机是人类有史以来制造列装的尺寸最大的作战飞机之一，该机全长 49.4 米，翼展 70.1 米，高 14.25 米，最大起飞重量达到186吨，最大载弹量大于38吨。相比之下，美国二战时期主力轰炸机B29最大起飞重量才只有60吨。而由此就可以看出美国当时的雄心，以及B36战略轰炸机的研发难度之大。
在日本偷袭珍珠港美国正式加入第二次世界大战之后，美国凭借先进的轰炸机技术，使得B36成为日军的噩梦。美国的战争资源开始向战斗机、早期型的轰炸机等装备倾斜，再加上B36轰炸机极高的研发难度，B36的研发可谓是困难重重。毕竟当时的航空技术水平，生产B29那样的60吨级轰炸机都有很大困难。而且，受B36极高的研发制造难度影响，该机的采购成本也非常高，一架B36战略轰炸机的采购成本在当时就已经达到400万美元，相当于20架P86战机的采购成本。
但是，对于研发B36战略轰炸机，虽然困难重重，美军仍然非常坚持。为了优先保证B36服役，美军当时甚至不惜削减海军经费，美军高层为此也闹的不可开交。美军认为，''只有装备了真正具有洲际续航能力的战略轰炸机，才能有效地威慑和打击远在另一个半球的对手，同时也才能避免再次蒙受硫磺岛战役那样的惨重损失''。
（B36之后，美国发展了第二代战略轰炸机B52）
在这样的背景下，B36战略轰炸机项目最终得以推进。1947年，第一架生产型B36正式服役，该机采用6台螺旋桨发动机，在喷气式动力成熟以后，改进型B36还在机翼两侧各安装两台喷气式发动机。该机也成为上世纪四十年代末五十年代初美军战略轰炸威慑力量的中流砥柱，在当时名声显赫，相当于上世纪五十年代的B2。
B36战略轰炸机总计生产了384架，其中两架H型还被改为核动力飞机验证机。该机是美军第一代战略轰炸机，但是由于服役时间的问题，该机并未参与实战，只是参与了一些战略性威慑任务。
B52战略轰炸机
太平洋战争对美军战略轰炸机发展起到了很大的推动作用，在太平洋战争中，为了给航程相对有限的B29轰炸机寻找前沿基地，美军付出了惨痛代价。据此美军就认为，''战后远程战略轰炸机首先要摆脱对前进基地或转场基地的高度依赖''。再加上当时喷气式动力技术迅速成熟，美军就产生了研发第二代战略轰炸机【美军将B36作为第一代战略轰炸机】的想法。1945年11月23日，美军提出新一代战略轰炸机具体性能指标，要求新一代的战略轰炸机能够接替B36，作战半径应该达到8050公里，能在10000米以上的高空以接近500公里/小时的时速飞行。
（B52算得上典型的第一代战略轰炸机，该机设计很超前，目前仍在使用）
1946年2月份，美军开始新的战略轰炸机招标，同年6月初，波音公司方案被宣布中标，当月中旬，波音方案获得XB52的试验型编号。但是，由于采用耗油率较高的涡喷发动机，波音方案航程性能就没有达到美国军方设定的要求，在其后，该方案也经历了多次修改，包括Model 464、Model 464-16、Model 464-17、Model 464-29、Model 464-35、Model 464-40等方案。只是，对于这些方案，美国空军都不满意，而第一次柏林封锁危机则加速了波音方案的成熟。
第一次柏林封锁危机之后，美军迅速意识到前苏联的巨大压力，''1950年2月，美军高层在空军参谋部要求资深官员会议批准使用Model 464-67替代Model 464-49。1950年3月24日，会议核准了这一决定，但没有做出批准投产的承诺。延至1951年，美国空军终于承诺由波音生产B-52战略轰炸机''，B52战略轰炸机的研发生产进入全速周期。
1951年1月份，美国空军参谋长正式批准用B52取代B36，2月14日，波音公司获得首批13架B52战略轰炸机订单。
（新崛起的苏联也开始探索战略轰炸机，并发展出图95战略轰炸机）
B52战略轰炸机长48.5米，翼展56.4米，高12.4米，最大起飞重量220吨，采用8台普惠喷气式发动机。B52战略轰炸机的最大飞行速度0.81马赫，实用升限15000米，航程16232公里，作战半径7210公里。截至1962年停产，B52系列战略轰炸机总计生产744架，目前仍有部分在役，根据美军公开的计划，该机将会一直服役到2050年。
而且，随着现代科技发展，B52轰炸机也在进行不断的改进，''美军愿意让B-52继续服役的其中一个原因，据称就是B-52是美国战略轰炸机当中可以发射巡航导弹的唯一型号''。
图95战略轰炸机
作为二战欧洲战场最主要参照国，和美国完全不同，在二战时期苏联的轰炸机发展并不突出，二战结束时期，苏联最成熟可靠、性能最强的轰炸机还只是美军B29的苏联仿制版图4轰炸机，以及后续改进型图85。但是，众所周知，二战结束后前苏联已经成为当时世界的超级大国之一，其后没多久，美苏冷战也迅速开始。在这样的背景下，为了保持对美国和整个西方的战略威慑能力，前苏联也急需一款完全意义的战略级轰炸机。
（由于喷气式动力技术的原因，图95并未使用喷气式动力）
1950年，前苏联空军高层对图波列夫设计局提出了完全意义战略轰炸机设计要求，''轰炸机必须在不重复落地加油的情形下至少要具备8000千米的航程；轰炸机必须至少能携载11000千克的武器并且将它们倾倒在敌人的头上''。在其后，苏联第一种现代战略轰炸机图95的研发开始，''图波列夫设计局采用具有8片桨叶的库兹涅佐夫M型、具备8948千瓦的对转涡轮螺旋桨引擎。采用这种引擎不仅仅动力强大，事实上在油耗上与维修保养上也比涡轮喷气发动机简单，耐用度也提高了许多''。
1951年，图95获得项目95的代号，研发获得批准，1956年1月份，图95开始生产，1956年8月到1957年2月，前苏联又为全部图95换装NK12M型发动机，改进后的图95被称为图95M，该机各种型号大约生产了300架。
图95系列轰炸机巡航时速最低750公里，最高810公里，在加挂两个副油箱的情况下航程可达19000公里，航程最短的SM型也有11000公里，该机曾经创造34小时的连续飞行记录，载弹量在20吨上下。
在此之后，第一代战略轰炸机发展基本结束，B36、B52和图95也成为世界第一代战略轰炸机的代表，从这一时期开始战略轰炸机的研发生产也开始向美苏集中。
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