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B-52战略轰炸机在美国空军中的服役时间已达66年之久，当初恐怕没有人会想到“同温层堡垒”的使用寿命能这么长。而随着所谓的“商用发动机更换计划”（CERP）进入实质性阶段，B-52预计将会继续服役到本世纪50年代，这样其总服役期将长达一个世纪！
“堡垒”，始于1954
B-52的总产量为744架。最初的2架原型机分别是XB-52和YB-52，接着是3架用于测试的B-52A。第一种正式量产型B-52B的生产自1954年启动，共制造了50架，首架是于1955年6月29日加入第93重型轰炸联队的52-8711号。
从1956年开始，在陆续下线35架B-52C的同时，同步生产了170架B-52D。100架B-52E中的第一架自1958年开始交付，同年还交付了89架B-52F中的第一架。此后的生产型号转为B-52G，产量193架，自1959年开始列装部队。到了1961年，美军接收了“同温层堡垒”的最后一种型号B-52H，该型号产量为102架。
在服役早期便令B-52声名鹊起的是52-0013号。这架轰炸机在比基尼环礁上空投下了Mk15型核弹，从而完成了美国第一种轻质型热核武器的首次空投。冷战期间，B-52是美国空军的主要战略威慑手段之一，该机定期在苏联边境附近执行危险的高空任务，并随时准备在核战争到来时遂行快速打击。
在越南战争期间，B-52又被投入到了战术行动的最前线，在“滚雷”和“后卫”行动中执行了大量地毯式轰炸任务。在那场战争中，美国空军总共损失了31架B-52。自那以后，B-52继续在美国卷入的重大冲突中充当空中急先锋，在伊拉克、南联盟和阿富汗等地都曾投下过各类弹药。
当前，美军仍保有76架B-52H，它们隶属于美国空军的4个任务司令部，具体编成情况如下。
A.美国空军全球打击司令部（AFGSC）——第2轰炸机联队：第20轰炸机中队“海盗”和第96轰炸机中队“红魔鬼”，驻地为路易斯安那州的巴克斯戴尔基地;第5轰炸机联队：第23轰炸机中队“轰炸机男爵”和第69轰炸机中队“鹰骑士”，驻地为北达科它州的迈诺特基地。
B.美国空军空战司令部（ACC）——第53联队：第49测试和评估中队，驻地为巴克斯戴尔基地;第57聯队/空军武器学校：第340武器中队，驻地同上。
C.美国空军预备役司令部（AFRC）——第307轰炸机联队：第93轰炸机中队“印第安亡命徒”，驻地为巴克斯戴尔基地。
D.美国空军装备司令部（AFMC）——第412测试联队：第419飞行测试中队“静刺”，驻地为加利福尼亚州的爱德华兹基地。
人称“BUFF”（大丑肥猪）的B-52是美国空军现役的3种战略轰炸机中最古老的一种，相较B-1B和B-2A，B-52H拥有最好的适用性和多任务能力，据称其出勤率通常保持在60%以上，而B-1B为40%，B-2A仅为35%。B-52H的运营成本也是最低的，每飞行小时的成本约为7万美元，仅为B-2A的一半。
而在美军的未来规划中，B-52仍占有一席之地。当前正由诺斯罗普·格鲁曼公司研发的美国下一代隐身战略轰炸机B-21“突袭”，在开始列装后的定位是全面替代B-1B和B-2A，而非B-52H，后者将与B-21形成超越代差的“高低搭配”。
航电设备升级
B-52的“长寿”，和自身性能与任务有关，同时也与历次技术升级密不可分。
自上世纪60年代初以来，B-52便经历了多次航电设备升级，其中尤为重要的是2007年集成的“蓝盾”瞄准吊舱和之后的“狙击手”先进瞄准吊舱。“全飞行区作战网络通信技术”（CONECT）数字化升级始于2013年7月，这一工程到2019年基本完成，实现了B-52H的航电、计算、电子和通信技术的全面更新。
CONECT本质上属于机载局域网，它使B-52H能够在飞行过程中同步使用信息网络和卫星通信，集成了新的计算机体系结构、实时信息处理端和多功能彩色显示器，可以为机组人员提供更多最新的任务更新、情报和威胁数据等。
CONECT不仅令B-52H具备了卫星通信和态势感知能力，而且搭建了便于为未来升级提供基础的全新数字架构。无怪乎美国空军非常重视这一轮升级，称CONECT实现了“同温层堡垒”从20世纪60年代向21世纪的过渡，认为此举令B-52“首次进入了数字时代”
而在2020年，当B-52H成功测试16号数据链后，便告别了之前的一项尴尬记录：美国空军最后一种未采用16号数据链的军机。在集成了这种美国及北约组织的标准战术数据通信链路之后，B-52H将能够与北约成员国的军用飞机、舰艇和地面部队进行更大程度的互动操作。 在B-52的多次升级中，雷锡恩公司颇为受益，它承接的一个重要项目是更新B-52H的通信终端，这笔价值4.42亿美元的交易是美国空军的部队单元终端（FET）的子项目，是内容涵盖广泛的先进超视距终端系列（FAB-T）项目的一个组成部分。
同时，雷锡恩是B-52H新的有源电子扫描阵列（AESA）雷达的供应商。为了取代日益过时的诺斯罗普·格鲁曼AN/APQ-166机械扫描雷达，雷锡恩的AESA雷达与诺·格的AN/APG-83可伸缩敏捷波束雷达（SABR）展开了PK，结果力压后者胜出。
雷锡恩的雷达引用了F-15C/E的APG-63（V）3有源相控阵雷达和APG-82AESA火控雷达的成熟技术，同时兼具F/A-18E/F“超级大黄蜂”和EA-18G“咆哮者”所使用的APG-79之所长。新雷达的换装预计自2024年开始。雷锡恩声称换装之后的B-52H将“获得全新的视角，能够发现并打击数字时代更小型、更多样、更灵活的目标”。
武器弹药升级
在机载通信设备和雷达实施升级的同时，弹药类型和载荷是B-52H的另一项提升重点。在实施了内部武器舱总线升级（IWBU）工程后，“大丑肥猪”本就相当可观的武器携载能力又有了重大提升，可以携载并发射更多不同种类的弹药了。
通过在炸弹舱中配置带有MIL-STD-1760数字接口的旋转发射器，B-52H携带智能武器的有效载荷增加了66%。之前，B-52最多可携带12枚“联合直接攻击弹药”（JDAM），且只能在外部挂架上使用，在新的配置下，其不仅可以在挂架上挂载多达16枚JDAM，而且还可以在内部旋转发射器上挂载8枚。
经过总线升级的B-52H已经于2017年11月在阿富汗参加了实战，朝地面目标投放了JDAM。同时，B-52H仍然可以携带各种大小迥异、五花八门的弹药。其中的小型弹药方面，例如由制导套件和标准炸弹弹体组成的“快攻”航空水雷，驻关岛的B-52H在近年的多场演习中就投放过这种水雷;大型弹药方面，例如GBU-43/B大型空爆炸弹（MOAB）。
当前，IWBU工程并未结束，其下一个增加的能力将是令B-52H具备在舱内携带8枚AGM-158A“联合防区外空对地导弹”（JASSM），以及ADM-160C小型空射诱饵弹。届时，B-52H还可以在外部挂架上携带多达12枚AGM-158B（JASSM-ER）。另据有关方面声称，在未来，集成高超声速武器后的B-52H将具备“在关键时刻摧毁关键目标”的能力，比如在远距离上对敌方的防空导弹发射装置实施打击。
在此前漫长的冷战时期，B-52的一个重要使命是空中核威慑，不过如今这种战略轰炸机已不再使用B61-7和B83-1战术核炸弹。当前，B-52H唯一的核手段是可携带核弹头的AGM-86B空射巡航导弹。据称AGM-86B之后将被研发中的“远程防区外巡航导弹”（LRSO）取代，具有隐身特性的LRSO可以选配常规弹头或核弹头。
重在“换心”
在B-52的各项升级工程中，居于重中之重地位的，莫过于为它“换心”。在超期服役的情况下，B-52H现用的发动机不仅老化严重，而且因为发动机零部件早已停产而面临无备件可用的窘境，同时发动机的维护成本也在不断攀升。
正因如此，美国空军于2018年2月正式启动了B-52商用发动机更换计划（CERP），要从现成的商用飞机发动机中选择一款最适合B-52H的产品，并相应更换现有的发动机吊舱及附件、驾驶舱仪表板和控制装置等。
美军将分批次采购650台商用飞机发动机，用于将延至本世纪50年代的B-52H的后续服役期。在现役的76架B-52中，11架将率先换装，以完成初始运行测试和评估（IOT