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獯我笫牵耗芄蛔霸亍�907 千克炸弹以 322 公里的时速飞行 3，218 公里的多发轰炸机。与“A计划”计划不同的是，这次的获胜者可以获得多达 220 架的订单。包括波音在内的几大飞机制造公司被邀竞标，所有原型机都将在莱特机场进行对比试飞以选出最后的胜利者。1934 年 6 月 18 日波音开始了初步设计。新设计基本上是 Model294 的缩小版本，与 Model294 一样是四发布局，这在当时还是新颖设计，大多数同时代轰炸机只装两台发动机。1934 年 8 月 16 日波音开始制造原型机，公司型号 Model299。
Model299 在设计上借鉴了波音公司 Model247 全金属商用客机的许多经验，基本上将 Model247 的空气动力与结构特征和 Model294 的四发布局相结合。飞机装备四具 750 马力的普惠（Pratt & Whitney）R…1690…E“大黄蜂”九缸气冷星型发动机，驱动 3 叶螺旋桨。巨大厚重的主翼安装在圆形剖面的机身下方。主起落架向前收起在内侧发动机舱，主轮没有完全收入，边缘还暴露在气流中。
由于 Model299 原型机属于波音公司所有，所以漆上了民用注册号 X…13372。机组编制 8 人，包括正副飞行员、投弹手、领航/无线电报员和四个炮手。机身上设置了四个流线形机枪炮塔，一个在机背靠近机翼后缘的位置，第二个在机腹机翼后缘之后的位置，后机身腰部两侧安装了各一个，机枪通过内部的支架自由转动，另外在透明的机鼻后还有一个附加机枪支架，每个支架可以安装一挺 7。62 毫米或 12。7 毫米机枪，所有机枪都是手动操作。Model299 的内部弹舱可以容纳八枚 272 千克炸弹，最大载弹量 2，176 千克。
由于尾轮位置很低，升降舵放下时可以接触到地面。为了避免飞机停放在地面时升降舵遭受风吹拍打地面造成损坏，升降舵被锁在中间位置。在起飞之前，飞行员必须先解除锁定。
1935 年 7 月 28 日，Model299 在西雅图首飞，试飞员是波音的莱斯利。R。陶尔（Leslie R。 Tower）。相传一个见过 Model299 试飞的记者在评论中使用了“飞行堡垒”这个词来描述这架外形庞大的家伙，于是“飞行堡垒”就流传了下来并成为 B…17 响当当的正式绰号。
在短暂的工厂测试之后，Model299 于 8 月 20 日抵达莱特机场为 USAAC 的评估作了演示飞行，机组是莱斯。陶尔和其他三名乘员。在这次飞行中，Model299 以 373。3 公里的平均时速不着陆飞了 3，379 公里，打破了以前所有的飞行距离纪录。
原型机最初以 X…299 的型号交付给了 USAAC，但军方认为这个型号实验味道太浓，所以正式改为 B…299。B…299 的竞争者是马丁 146 和道格拉斯（Douglas）DB…1，两者都是双发设计。在于它们的竞争中，Model299 显然具有绝对优势，超越了 USAAC 对速度、爬升率、航程和载弹量等所有方面的要求。陆军决定购买 65 架服役测试机，型号 YB…17。
天有不测风云，1935 年 10 月 30 日，Model299 在莱特机场起飞时坠毁并起火燃烧。机组人员中有三名设法爬出熊熊燃烧着的残骸，只受轻伤，但是飞行员普罗伊。P。希尔（Ployer。P。 Hill，莱特机场首席试飞员）和波音试飞员莱斯利。陶尔（这次作为观察员）在被人从燃烧的飞机中救出后死亡。在后来的事故调查中，人们发现飞行员忘记了将升降舵解锁，致使飞机离地后就失去了控制。
虽然飞机本身在这次事故中是无可指责的，但是 USAAC 对 YB…17 的热情遭受了打击，再加上资金的缺口，1936 年 1 月 17 日他们将 YB…17 的订购数量削减到 13 架。1936 年 11 月 20 日又将型号改为 Y1B…17，“Y1”指使用备用资金购买了这些飞机，而不是正常拨款。
为以防万一再加上资金不足，USAAC 同时决定订购 133 架格拉斯 DB…1，军用型号 B…18。B…18 比飞行堡垒慢许多，且航程短、载弹量少，防御武器贫弱，唯一的优点就是造价只有飞行堡垒的一半。因为其基本设计源于 DC…2 客机，设计风险看起来也小得多。
B…299 的残骸没有被废弃，后段机身被莱特机场用于进行新型机枪架的测试评估。Model299 由于是波音公司财产，从没被赋予 USAAC 的序列号。
Model299 性能规格表
发动机：4 具普惠 R…1690E S1EG“大黄蜂”星型发动机，高度 2，134 米每分钟 2，250 转时最大功率 750 马力。
性能：最大时速 380 公里（3，048 米），巡航时速 328 公里。实用升限 7，504 米。最大航程 3，282 公里（载弹 1，167 千克）/4，990 公里（空载）。
重量：空重 9，824 千克，正常起飞重量 14，711 千克，最大起飞重量 17，261 千克。
尺寸：翼展 31。63 米，全长 20。96 米，全高 4。57 米，翼面积 131。92 平方米。
军械：5 挺 7。62 毫米机枪，机鼻、机背、机腹和腰部两侧机枪支架各装一挺。内部弹舱最多可挂载 8 枚 272 千克（600 磅）炸弹。
Y1B…17 服役测试机
Y1B…17 是 B…17 服役测试型号，1936 年 1 月 17 日订购了 13 架，公司型号 Model299B。由于 USAAC 的购买资金的改变，将最初型号 YB…17改为 Y1B…17，这一改变令许多人感到困惑，那时的文献中同时出现了 YB…17 和 Y1B…17 两种型号，给人的感觉就是波音制造过两种服役测试机，而实际上它们是同一型号。
Y1B…17 基本上与 Model299 相同，最大的改变是将 Model299 的“大黄蜂”发动机更换为赖特（Wright）GR…1830…39（G2）“旋风”星型发动机，“旋风”发动机从此以后成为了飞行堡垒的标准动力装置。Y1B…17 的机组编制减少到六名，另外在军械配备和起落架方面有了些许改动。外观上最显著的改变也许就在主起落架上面，原先的两个主起落架支柱现在改为一个，另外发动机舱上方设置了长长的汽化器进气道。
首架 Y1B…17（序列号 36…149）于 1936 年 12 月 2 日首飞。五天之后，这架飞机在一次着陆中由于制动器过热造成制动失效，飞机翻身。虽然飞机的损伤并不严重，但是这次事故令 USAAC 十分难堪并被迫接受国会的质询，愤怒的国会议员叫嚷着要中止整个项目。当然威胁并没有生效，但是如果飞行堡垒再发生一次事故的话，USAAC 的整个重型轰炸机计划就要泡汤了。
所有 13 架 Y1B…17 在 1937 年 1 月 11 日到 8 月 4 日间陆续交付，USAAC 赋予序列号从 36…149 到 36…161。其中有 12 架 Y1B…17 调拨给了弗吉尼亚州兰利（Langley）机场的第 2 轰炸机大队进行评估。最后一架 Y1B…17 被送到莱特机场进行测试。此时第 2 轰炸机大队所有的 12 架 Y1B…17 就是美国全部的重型轰炸机兵力了。
第 2 轰炸机大队花费了大量的时间来寻找 B…17 的缺陷。他们在最早提出的建议之一就是正副飞行员在起飞前先按照核对表进行一一检查，可以有效避免 Model299 那样的人为损失。
1938 年初，第 2 轰炸机大队的指挥官罗伯特。C。奥尔兹（Robert C。 Olds）上校驾驶 Y1B…17 创造以 12 小时 50 分从美国东海岸飞到西海岸的纪录，他立刻掉头飞行又创造了 10 小时 46 分从西海岸飞到东海岸的纪录，平均时速 394 公里。
第 2 轰炸机大队的 6 架 Y1B…17 参加从兰利到阿根廷布宜诺斯艾利斯市的友好飞行，他们在 1938 年 2 月 15 日起飞，2 月 27 日返回，总共飞行了 19，308 公里，没有发生大的故障。
1938 年 5 月，第 2 轰炸大队进行了一次作战演练，在这次飞行中，他们模拟拦截了距海岸线 1，126 公里的意大利客轮“君王”（Rex）号。这次演练不仅示范了 Y1B…17 出众的航程和优秀的导航能力，而且也意味着 USAAC 有能力在敌人靠近海岸线之前予以打击。但是海军对这次演练感到很恼火，认为陆军闯入海军的专属任务范围，为了平息海军的不满，不久之后，陆军部命令 USAAC 只能在美国海岸线 161 公里范围以内活动。
1938 年夏，Y1B…17 36…157 号在一次暴风雨中飞行误入雷暴云，雷暴云中狂乱的气流拍打 Y1B…17 背部，使飞机陷入尾旋。飞机脱离云层后，飞行员努力控制住了飞机，着陆后，人们发现主翼已经弯曲并且一些铆钉已经脱落，但结构方面完好无损，证明了机体设计的非常结实。
Y1B…17 在平安飞行了三年之后，在 1940 年 10 月移交给了马赤（March）机场的第 19 轰炸机大队，顺利结束了服役测试阶段。
Y1B…17 性能规格表
发动机：4 具赖特 R…1820…39“旋风”星型发动机，起飞功率 930 马力，850 马力（1，524 米）/775 马力（4，267 米）。
性能：最大时速 412 公里（4，267 米），着陆时度 112。6 公里，巡航时速 349 公里（70％ 功率）。实用升限 9，327 米。爬升至 3，048 米耗时 6 分 30 秒。最大航程 3，862 公里（载弹 1，814 千克）/5，342 公里（空载）。
重量：空重 11，097 千克，正常起飞重量 15，822 千克，最大起飞重量 19，323 千克。
尺寸：翼展 31。63 米，全长 20。83 米，全高 5。59 米，翼面积 131。92 平方米。
军械：5 挺 7。62 毫米机枪，每挺携弹 1，000 发，机鼻、机背、机腹和腰部两侧机枪支架各装一挺。内部弹舱最多可挂载 3，629 千克炸弹。
Y1B…17A/B…17A
除了 13 架 Y1B…17 服役测试机外，USAAC 还订购了一架 Y1B…17 的机体（没有赋予军用机序列号）作为静态测试之用。这架飞机在交付时没有安装任何军用设备