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  戰略轟炸的執行方式分成兩種:

  

  雖然在一次世界大戰時期,尚未有相關的理論出現,當時的飛機的效能也難以擔任這種任務。不過德國曾經以大型轟炸機與飛船對英國的城市進行轟炸。這個經驗使得英國對於夜間戰鬥機與相關攔截手段的開發比其他國家注意,也是最早將雷達使用在攔截空中目標的作用上。

  1931年10月8日,日本關東軍從東北軍繳獲的5架轟炸機在錦州上空投彈,6架偵察機也掛載了裝有每組4顆25kg炸彈的吊袋,靠目視投下。石原莞爾乘轟炸機視察戰果。這次由11架戰機投下1.8噸炸彈的打擊,是人類戰爭史上首次戰略轟炸行為。因為日本缺乏投彈瞄準裝置,除了直接命中東北交通大學之外,其他炸彈落入了錦州市居民區。1931年10月10日,美、英、法、意、西等國駐日大使,對日本政府提出抗議,國聯理事會專門討論了錦州轟炸的問題,勸告日本儘快撤退。  1932年1月29日,淞滬抗戰的第二天,日本海軍航空兵出動水上偵察機空襲上海北站和商務印書館。2月5日,赤城號和加賀號航母出動41架攻擊機及26架戰鬥機,對上海市區有組織有預謀的無差別轟炸。目擊了這次空襲的埃德加·斯諾在他的第一本著作《遠東前線》中寫道:  1937年4月26日,發生了德國空軍禿鷹軍團無差別轟炸三小時西班牙北部巴斯克城鎮格爾尼卡的事件。  1937年8月15日,日軍進行了人類戰爭史上首次跨海戰略轟炸,26架九六式陸攻從長崎起飛,轟炸南京;另有14架九六式從臺北起飛,對南昌進行轟炸。9月20日,第三艦隊司令官長谷川清中將通過領事館向南京平民釋出撤離通知,正式宣佈無區別轟炸。  1938年12月2日,裕仁天皇下令對重慶進行包括使用毒氣彈在內的戰略轟炸。由海航第一飛行團長寺倉正三少將執行。1939年5月3日,日軍13、14航空隊兩批共45架九六陸攻對重慶進行轟炸。日本損失了兩架攻擊機,投彈166顆,摧毀了千餘棟民房,死傷超過千人。第二天,剩餘的27架日本攻擊機對重慶人口密集的下半城人口密集的商業區投下126顆燃燒彈,造成了五千餘人傷亡,近四千棟建築物被毀。

  二次世界大戰期間將戰略轟炸的理論作了一次初步的驗證和實踐。包括英國、日本、德國、與美國都曾經對交戰的對手國家進行戰略轟炸的任務。英國首相張伯倫曾經在下院發出宣告:別的國家無論怎樣走極端,我國政府也決不單為恐怖主義去殘酷地虐殺婦女兒童等一般市民。但戰時首相丘吉爾推翻了這一原則,選擇了對德國市區的無差別轟炸。1940年5月,丘吉爾在就職演說:“不惜一切代價去爭取勝利,無論多麼恐怖也要爭取勝利,無論道路多麼遙遠艱難,也要爭取勝利。”經過丘吉爾的科學顧問弗雷德裡克·林德曼對戰略無差別地域轟炸效果能力的統計計算,丘吉爾就職第二天,就派出英軍轟炸機對德國符騰堡進行無差別戰略轟炸。9月4日,希特勒公開發誓要以作為最後手段的無區別轟炸迴應丘吉爾的戰略無差別大轟炸。  上述國家都是以杜黑的理論做為建軍的依據,不過實際上的發展卻有相當多的差別。各國在裝備與執行手段上都是從摸索的階段逐漸展開,也重複犯下其他國家曾經有的錯誤。  二次世界大戰之前各國對於戰略轟炸需要的機型大小,數量,炸彈的威力以及數量都有很大的誤解,納粹執政之後的德國空軍在戰略轟炸的思想上,甚至認為德國的社會結構比英國或者是法國更能夠忍受戰略轟炸帶來的破壞和壓力。此外,根據杜黑的理論而來的轟炸機能夠通過一切防禦的想法,以及轟炸機的速度在戰前一度的確比戰鬥機稍有優勢的錯覺,加上與自衛火力有關的裝置發展仍在初期階段,1930年代的戰略轟炸機普遍以雙發動機為主,防衛火力以步槍口徑的機槍,以人力控制為主,在行動上不認為轟炸機需要戰鬥機提供護航。  戰爭開始之後的經驗,尤其是來自於歐洲戰場的教訓顯示戰前的發展出現嚴重的誤差:  基於這些經驗與教訓,各國開始設計與生產更大的轟炸機,增加與改良現有機型的自衛火力,提供戰鬥機遠端護航,使用威力更大的炸彈與更多的出擊架數,並改成以重工業(軍事工業)基地及交通線為主要壓制物件。其中的發展又以英國和美國最為積極,並在終戰之時發展出了大型長程戰略轟炸機。二次世界大戰時期的戰略轟炸主要發生在以下的交戰物件上:  1942年3月28日,哈利斯命令英國戰略空軍對呂貝克進行戰略地域轟炸,234架轟炸機投下了300噸炸彈,其中1/2為燃燒彈,將呂貝克80%的地域燒燬,都市運作陷入癱瘓。這次轟炸的成功,幾乎實現了杜黑宣揚的“無須重複轟炸,一次出動務必摧毀一個目標”的理想,由此也產生了一個詞語【呂貝克化】,意為一次性將一座城市摧毀殆盡。  哈利斯的進一步計劃是一次出動1000架轟炸機,裝載2/3燃燒彈。1942年5月30日,英國戰略空軍在98分鐘內,向科隆投下了近1500噸炸彈,摧毀了一萬八千多座房屋。隨後這種轟炸對埃森和不萊梅。原本堅持精確戰術轟炸論的美國陸軍航空兵司令亨利·阿諾德及第八航空隊轟炸機司令艾倫·伊卡准將,也在丘吉爾和哈利斯的面前,轉變了自己的態度。 1943年卡薩布蘭卡會議,羅斯福同意英軍進行夜間無差別轟炸,美軍進行日間精確轟炸。隨後,堅持精確轟炸的艾倫·伊卡被調往地中海戰區,而無差別戰略轟炸的支持者卡爾·斯帕茨、詹姆斯·杜立特、柯蒂斯·李梅成為美國航空兵的領導者,發展了日後對漢堡和德累斯頓的轟炸。
戰略轟炸是一種用於總體戰的軍事戰略。目的是摧毀國家發動與持續進行戰爭的各項能力,包括物質與心理層面。戰略轟炸是有系統的組織與執行的空中攻擊。戰略轟炸本身與執行轟炸的戰術面向不同。轟炸的目標著重在戰略目標的達成為主。戰術面向考慮的是轟炸機、導彈等等攻擊既定的目標時的細節問題。