第509混成大队组建之后，就立即飞往美国中西部犹他州的温多佛空军基地进行投弹训练，温多佛基地位于低矮的山岭之间，与世隔绝，荒无人烟，离人口集中的地方很远，四周都是盐碱地，地势平坦辽阔，没有树木，常年晴空万里，正是从事原子弹投掷这样特殊训练任务的绝佳地点。温多佛基地的代号是“人王”，又叫“w一47”。基地大门口立着一块令人望而生畏的标语牌：“当你离开这里的时候，必须把你在这里所看到的和听到的一切留在这里!”</p>

1944年12月，第509混成大队被派往古巴的巴蒂斯塔机场，进行为期2个月的长途越海飞行特别训练。训练的主要项目是高空目视投弹。飞行员必须驾驶b29轰炸机飞到9000米高空，投弹手通过先进的诺顿瞄准器，对排列在地面上用石灰画出来的目标圈进行瞄准。圆圈直径是100米，但是从9000米高空往下看的时候，它几乎缩成了一个小圆点。习惯于在多云的欧洲上空用雷达进行轰炸瞄准的美军飞行员都对此感到奇怪，为什么要对目标进行目测轰炸训练？但是了解“曼哈顿工程”的人都不难明白其中的道理，炸弹舱里面只有1枚价值以亿元计量的原子弹，投弹机会转瞬即逝。不容他们错过目标。</p>

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第509混成大队在这些实际训练之中，通常不采用编队飞行，因此飞行员们都逐渐习惯了单机活动。这并不是因为美军最初就打算派遣没有护航的单机去执行轰炸任务，而是因为他们不能够确定。护航飞机从起飞地点到目标上空以及返回基地的时候是否能够一直跟着载弹飞机。所以，上级要求第509混成大队的载弹飞机能够完全独立地飞行。后来，当第20航空队司令柯蒂斯?李梅陆军少将提出的单机执行轰炸任务的计划付诸实施的时候，第509混成大队这种特殊的训练方法被证明是卓有成效的。</p>

第509混成大队从加勒比海地区回到温多佛基地之后，开始继续进行训练。主要是进行模拟弹的投掷试验，这些模拟弹的大小和重量跟之后实际使用的原子弹几乎一模一样。刚开始的时候，模拟弹是不爆炸的，后来有一些装进了一般的烈性炸药。当然从来没把裂变物质装进去。经过这些试验，美军飞行员们获得了准确投掷原子弹所需要的知识——每次飞机投弹之后。需要立刻做一个160度的俯冲转弯，然后迅速离开目标区。至于为什么要这样做。其他人都感到迷惑不解，只有蒂贝茨上校一个人心知肚明。蒂贝茨上校在刚刚第509混成大队大队长的时候，就曾经特地请教过美国原子弹专家奥本海默教授如何脱离核爆区，奥本海默告诉蒂贝茨上校，飞机转弯160度飞切线就可以了。于是，蒂贝茨上校便带领着他手下的小伙子们刻苦训练，以便将来在进行原子弹投掷之后能够及时地脱离险地。…,</p>

1945年4月上旬，曼哈顿工程区司令莱斯利?格罗夫斯陆军中将根据第三帝国已经行将崩溃，而“曼哈顿工程”又即将把原子弹研制成功的情况，认为用不着拿原子弹来对付德国，而应该在对日作战之中使用。于是格罗夫斯中将建议通知太平洋战区司令部，为第509混成大队挑选一处可以飞抵日本的基地，结果阿弗莱克中校就选中了提尼安岛。</p>

从5月18日开始，第509混成大队的人员开始陆续抵达提尼安岛，他们被安排在用铁丝网团团围住的与其他部队完全隔离的提尼安岛北部机场，周围警卫相当严密，任何人进入都必须持有特别通行证。6月11日，第509混成大队开始第一阶段训练，主要是一般性技术训练，以适应太平洋的气候条件并且进一步提高投弹精度。6月底开始进行第二阶段训练，也就是实战训练，通常以三机编队对日占岛屿或者日本本土城市投下一枚模拟弹。这样做，一方面可以使美军飞行员熟悉目标地区情况，提高轰炸技术水平；另一方面，模拟和投掷原子弹相似的战术，使得小日本习惯b29轰炸机的高空飞行，以麻痹日本方面，提高原子弹袭击的突然性。经过几个月的严格训练，第509混成大队的投弹命中率大大提高，著名的投弹手埃德蒙上尉能够在万米高空目视瞄准，把模拟弹投在100米的直径之内。(。。)</p>