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1941年12月8日，太平洋戰爭爆發後，美國參與對日本的作戰。中國抗日戰爭進入1942年5月，日軍切斷滇緬公路這條戰時中國最後一條陸上聯外交通線後，中美兩國被迫在印度東北部的阿薩姆邦和中國雲南昆明之間開闢了一條轉運戰略物資的空中通道，這條空中通道就叫駝峰航線。
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航線飛越被視為空中禁區的喜馬拉雅山脈，因受山峰高度及彼時螺旋槳飛機性能限制，飛機只能緊貼山峰飛行，因而飛行軌跡高低起伏狀似駝峰，所以得此名。而英文被命名為「The Hump」。
起初，滇緬公路被用來運送軍事物資，汽油和其他貨物。1940年7月10日，英國首相邱吉爾的戰時內閣正式做出決定關閉滇緬公路。1940年7月17日在美國默許下（當時英國主要靠美國《租借法案》支撐對德戰爭），英國與日本簽訂了《英日關於封閉滇緬公路的協定》及秘密備忘錄。在1942年5月，日本占領緬甸切斷滇緬公路。由於歐洲優先戰略，美軍並不希望在亞洲分配過多兵力；但為了保持重慶國民政府繼續戰爭的動能，使日軍繼續被牽制一定數量在中國戰場，美國與同盟國層峰同意實施執行持續性的空中補給維持國民政府物資供應。這個方案目前可知最早提出者為宋子文在1942年1月推動印度至中國的空中貨運業務，他認為如果有100架C-47運輸機專責本地運輸，可以在每個月運輸1萬2千噸的貨物。
1942年2月25日，富蘭克林·羅斯福總統致信美國陸軍參謀長喬治·馬歇爾，強調「保持中國動線的開放是急要任務」，並允諾盡快引據租借法案提供10架C-53，使中國航空操作機隊提升到25架。3月，美國第十航空隊在新德里成立，由劉易斯·H·布里爾頓將軍指揮；第十航空隊的首要任務便是規劃一條自印度至中國的專用航線。4月，美國陸軍航空隊一個新的航空運輸司令部（通稱 India-China Ferry「印華空運」）成立，首任指揮官為Caleb V. Haynes上校，組織空運和提供後勤支持。大多數人員和設備來自美國陸軍航空隊，也有英國和印度的大英國協部隊，緬甸勞工，和中國航空空運科。
1942年5月8日，日軍攻佔密支那；為了保持國民政府的物資供應，美國和其他盟國領導人同意進行一個持續的空中補給工作，由美國陸軍航空隊負責。
在第十航空隊成立後，美軍設計了一條未經官方下令，但成為慣例的兩階段運輸線，這條運輸線穿越印度、緬甸和中華民國，自1942年7月開始運作。援華貨物由加爾各答港卸貨，由東北印度鐵路公司營運的鐵路運輸到阿薩姆邦一系列機場[1]，再從阿薩姆邦的機場將貨物裝運到飛機上，運輸機飛抵中國雲南和四川的空軍基地。按原始規劃，航線應該穿越緬甸北部在密支那與八莫降落卸貨，自滇緬公路北段運輸到中國內陸，但密支那淪陷後導致航線得拉長到雲南昆明，並得穿越一系列山脊才可抵達目的地。在該航線開通後，即成為中國戰場國際援助的「生命之路」。蔣介石認為為了保證他的野戰師和擁有500架飛機的空軍的正常運作，每月至少需要7,500噸的物資，當然在駝峰航線的初期幾個月中，這個想法是難以達到的。[2]
一個關鍵的問題是尋找合適的貨物運輸飛機。最初的駝峰空運是由是道格拉斯DC-2、C-47運輸機、道格拉斯DC-3、C-53運輸機，和一種經改裝的的C-47運輸機完成。然而，這些飛機的有效載荷並不適合高負載的高空作業，且不能達到一定高度以飛越山區地形，這使得飛機不得不通過非常危險的迷宮般的喜馬拉雅山隘航行。[3]
1942年12月C-87 Liberator Express和C-109燃油專用運輸機的抵達提高了運輸噸位，其較強的高空飛行能力使其能夠直接飛越比較低的山峰（15,000－16,000英尺），無須穿行危險的山隘。但此種飛機的事故率較高且不適用於當時所用的機場。儘管C-87有4個引擎，但載重高時爬升性能差，經常在起飛時因引擎熄火而墜毀[4]，同時在山峰上空即使遭遇較輕的結冰狀況也容易迴旋而失去控制[4]。C-109是從現存的B-24轟炸機改裝而來的燃油專用運輸機，所有武裝彈藥均被拆卸，機身內安裝有8個油罐，能夠裝載2,900加侖高辛烷值航空汽油。生產的218架C-109中有很多被送往中緬印戰區。但由於其滿載時在超過海拔6,000英尺的機場降落十分困難，並且飛行不穩定，C-109也和C-87一樣不受飛行員喜愛。滿載的C-109若摔機著陸，不可避免會發生爆炸，使機組人員喪生。[5]
「寇蒂斯」C-46 Commando於1943年4月起開始執行駝峰航線飛行。C-46是一種比以往任何一種雙發運輸機飛得都快都高的渦輪增壓雙引擎飛機，且載荷也比C-47及C-87高。[6][7] 裝備C-46之後，航線的空運噸數明顯提高，於1943年12月達到12,594噸。運量在1944-45年間繼續攀升，於1945年7月達到歷史最高值。[7][8]
飛越駝峰對於盟軍飛行人員而言是近乎自殺式的航程。航線跨越喜馬拉雅山脈，穿行於緬甸北部與中國西部之間的崇山峻岭之間，頻繁遭遇強紊流，強風，結冰，設備老化。從一開始，任務就受困於缺乏資源和有經驗的人員。在行動最初的幾個月裡，沒有經驗的補給軍官會下令將飛機裝至「填滿」而不顧載重上限。合適的導航設備與無線電信標以及受過訓練人員的匱乏（一直沒有足夠的導航員來配置到每個機組）持續影響了空運行動。雖然空運指揮部（ATC）內有一些有經驗的民航以及軍用運輸機飛行員，但其他人大都是剛受過飛行訓練，飛行時間很短，對在惡劣條件下駕駛多引擎運輸機幾乎沒有經驗。中國飛行員儘管操縱過若干種類的飛機，但並不擅長於依靠儀表飛行，對空運使用的大型美制運輸機也不熟悉。但是中國和美國飛行員還是堅持駕駛重載的飛機在往成都、昆明和其他城市的往返航線上日夜飛行。運輸機時刻不停地從印度北部的13個機場起飛，在約800公里外的6個中國機場之一降落。有些疲勞不堪的機組成員一天可飛到三次往返之多。機械師在露天維修飛機，在頻繁的暴雨中用油布遮蓋引擎。機械師與備用零件也始終不足，維護與發動機修理時常被拖延。很多超載的飛機在起飛時由於引擎問題或遇到其他機械故障而墜毀。ATC飛行員與作家Ernest K. Gann回憶他曾在印度的Chabua機場一天內目睹四次墜機事故 —— ２架C-47、２架C87，３名飛行人員遇難。由於地區的偏遠以及中緬印戰區較低的優先級，飛行必須的零件和補給供應十分緊張，飛行人員經常被派往喜馬拉雅山麓撿回飛機殘骸上的零件以維修編隊內剩餘的飛機。這些悲劇性的墜機的一個副產品是當地出現了大量的由飛機殘骸鋁片做成的器具。
除了糟糕的天氣和機械故障，手無寸鐵的護送運輸飛機在駝峰偶爾遭到日軍戰鬥機在乾旱（冬）季的襲擊。[8]有一次，當駕駛C-46執行任務時，Wally A. Gayda上尉遭遇日軍飛機，在絕望中反擊中島戰鬥機，以白朗寧自動步槍向戰鬥機乘員組艙窗射擊，最終殺死日本飛行員。[9][10] 在駝峰死亡人數總計超過1,500人。有時，每月飛機損失總額占所有飛機的50％，但仍在沿途服務。
中國飛行員為駝峰航線做出巨大貢獻。在1942至1945年中國收到來自美國的運輸機恰好是100架：77架C-47運輸機和23架C-46 Commandos。據一些消息，從1942年5月至1945年9月，共有650,000噸運通過駝峰，其中中方飛行員占75,000噸（約12％），還有33,400名乘客通過駝峰。
1944年5月，一個重要的發展是占領了緬北的密支那機場，這一任務由中國遠征軍和麥瑞爾突擊隊完成，即著名的密支那大捷。這使日本喪失了他們對盟軍駝峰航線巡邏飛機的主要機場。機場本身也成為困難情況下一個重要而緊急的盟軍飛機降落點，即使戰鬥直到1944年8月仍在密支那附近的縣城進行。
在1944年，美軍經駝峰航線運送物資，支援B-29超級堡壘轟炸機從中國基地轟炸日本。到這個時候，C-54「空中霸王」四引擎運輸機的到達大大提高了空運的噸位水平。[11] 這種C-54載貨量是C-47的5倍，以及C-46的2倍，取代了後兩型運輸機。C-54 從密支那機場運作，以便經更直接的航線到達中國。1944年10月上任的印華空運指揮官William H. Tunner增加了C-54的數目，並使用中緬印戰區的戰鬥機中隊來護送，以防日本飛機的攔截。
駝峰航線這一空中橋梁的空運行動一直持續到戰爭結束。儘管在1945年1月開放中印公路後其重要性有所下降，但截止收復仰光時，空運的總噸位（65萬噸）仍比在雷多公路（14.7萬噸）多得多，[11]最後總記飛行時間約共計150萬小時。駝峰運送行動是世界上規模最大，時間最長的空中戰略橋梁，只有1949年柏林封鎖時的空運行動在空運貨物量上超過了它。
這是世界航空史和軍事史上的最為艱險的一條運輸線。長約800公里。駝峰飛行也是二戰中持續時間最長的大規模空中運輸，因惡劣的地形和氣候條件，又被稱為「死亡航線」。這條航線經過的地區都是海拔4,500－5,500米左右的高峰，最高海拔在7,000米以上。由於當年的飛機設施落後，機上沒有加壓裝置，飛機在異常高空飛行，機員需要有極大的耐力。當時中國航空公司的華人機長陳文寬，及國泰航空創辦人之一的Roy C. Farrell亦有駕駛過駝峰航線。
據美國官方統計，美國空軍在1942年4月到1945年8月的援華空運中，為中國空運各類戰爭物資65萬噸。美國空軍在駝峰航線上共有超過500架飛機墜毀（包括C-46及C-47），468個美國和46個中國機組犧牲，共計超過1,500人。
「在天氣晴朗時，我們完全可以沿著戰友墜機碎片的反光飛行，我們給這條灑滿戰友飛機殘骸的山谷取了個金屬般冰冷的名字，『鋁谷』。」這是昆明駝峰航線紀念碑下的紀念櫥窗中的一段文字，落款是一位駝峰老飛行員[12]。
2010年，中國大陸作家劉小童在採集資料採訪中國航空公司當時參加駝峰航線的現存員工之後，編寫了《駝峰航線》一書。
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