前面两节说到 B-29 超级堡垒在当时是有史以来最先进的轰炸机，它的创新技术比之前任何的飞机都多，但是同时也存在着太多的问题导致在太平洋作战没有取得预期的效果。
柯蒂斯·E·勒梅少将作为第 3 轰炸机师的指挥官，率领着 B-29 的前身 B-17“飞行堡垒” 重型轰炸机队在欧洲战区作战，战功显赫。到 1945 年 7 月，随着欧洲战场的胜利，这位将军被派往太平洋战场试图扭转 B-29 作战所面临的窘境。
在接任第 20 轰炸机司令部后，勒梅少将仔细研究了高空精确打击手册，他意识到这对B-29来说一种极为糟糕的作战模式，并迅速推倒了现有的作战方式。
勒梅少将开发了新的轰炸机战术，不再让B-29执行高空轰炸任务，而是让它们在日本城市的低空呼啸，使用燃烧弹摧毁日本的工业体系。
事实证明，它是一架非常有效的低空轰炸机，尽管在它的设计之初并未考虑到这一点。勒梅少将有效地利用了 B-29 ，它开始在 5000 到 7000 英尺的低空大显神威。
在 B-29 的设计、生产甚至轰炸战术方面遭遇挫败之后，这架飞机终于找到了它的“伯乐”：勒梅少将。随着B-29开始向日本实施燃烧弹袭击，军方和外界对这架昂贵的轰炸机的担忧和疑虑几乎一扫而空。
在 1945 年 3 月 9 日的一次突袭中，334 架 B-29 轰炸机从马里亚纳群岛的简易机场起飞，一路直捣东京，并在短短几个小时内向日本首都投下了 1667 吨凝固汽油弹。这次突袭是有史以来最致命的轰炸行动之一。
但 B-29 最臭名昭著的时刻发生在 1945 年 8 月 6 日。保罗·蒂贝茨在广岛上空从“Enola Gay”号（以飞行员母亲的名字命名） B-29 轰炸机上投下了第一颗用于作战行动的原子弹.
蒂贝茨在 2000 年 8 月的一次采访中说：“机首突然向上抬起，我的意思是它剧烈地倾斜，因为如果从一架飞机上投下一枚重达 10000 磅的炸弹，B-29的机首就会向上抬起。然后机身改平，在那一刻，我看到我面前的天空闪耀着各种色彩。”
“与此同时，”蒂贝茨继续说道，“我感觉到嘴里有铅的味道。在我们进城的路上看到这座城市的地方，我（现在）只看到一堆沸腾的碎片，上面有火、烟和所有类似的东西。它是毁灭性的！”
这种重达 10000 磅的武器与世界上以前所有的武器都不一样，在一次爆炸中估计有 70000 到 100000 人立刻死亡。几天后，也就是 8 月 9 日，又一颗原子弹将从另一架 B-29 的机舱内投下。
此后不久，日本投降，第二次世界大战结束。
这是一架苏联的图-4，由二战期间三架缴获的 B-29 轰炸机逆向工程仿制生产。
B-29 超级堡垒是航空科学中一个奇怪转折点的产物，它弥补了早期轰炸机和即将到来的冷战快速发展期之间的鸿沟。 B-29 轰炸机继续在朝鲜战争中飞行，但是与新型喷气式飞机相比，它们开始表现的愈发力不从心，最终强大的超级堡垒最终在它推出后仅 16 年就退役了。
虽然时间短暂，但是B-29带来了许多变化并引入大量创新技术，这些技术也继续成为未来几十年美国空中优势的基础。
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