U2侦察机

U2侦察机绰号“黑寡妇”，属于高空间谍侦察机。由美国洛克希德•马丁公司研制开发。机长15.11米，机高3.86米，翼展24.38米，机翼面积57.30平方米。空重5930千克，最大起飞重量13154千克，最大载油量4350千克。最大平飞速度810千米/小时，最大巡航速度670千米/小时，爬升率50米/秒，实用升限24384米，续航时间8小时左右，最大航程5700千米。1955年8月首飞，1956年开始服役。1960年5月，在苏联斯维尔德洛夫市上空首次击落1架U-2，致使美国空军于1970停止了对苏联的使用。

简介

U2侦察机，外号蛟龙夫人（Dragon Lady），是美国空军一种单座单发动机的高空侦察机。能不分昼夜于70,000英尺（21,336米）高空执行全天候侦察任务。在和平时期、危机、小规模冲突和战争中为决策者提供重要情报。此机亦用于电子感应器研发、确认卫星资料和校准。

1955年8月首飞，1956年开始服役，截至2014年服役期长达五十多年。

发展过程

自20世纪40年代起冷战展开，美国对苏联国内的情报需求甚切。空军开始以波音RB-47侦察机闯入苏联领空进行高空侦照，当时苏联的空防仍然存在漏洞，很多边界和领空都未有雷达覆盖，美军就利用这些空隙进入苏联领空进行侦察。到1950年苏联的防空政策有非常重大的转变，开始攻击一些飞近国界或入侵领空的外国飞机。随着朝鲜战争于1950年6月爆发，苏联的“严格防空政策”（severe air defence policy）更延伸到远东地区。1952年8月，苏联战机闯入日本北海道领空击落1架美国空军RB-29侦察机，于苏联领空进行高空侦照变得愈来愈危险。

因此，美国空军开始寻求一种飞行高度70,000英尺或以上的亚音速高空侦察机，藉高飞行高度来逃避苏方战机拦截，当时最先进的苏联战机—米格-17飞行高度为45,000英尺。

1953年7月，空军要求格伦·L·马丁公司研究将B-57堪培拉式轰炸机改良成一种超高空侦察机的可行性，也与贝尔飞机公司和费柴尔德公司签订研究合同，认为这些小公司能较快完成研发和生产。

1954年1月，3家公司均各自提出了自己的设计。费柴尔德公司提出了M-195设计，单发动机，飞行高度67,200英尺；贝尔飞机公司则提出了67型（后来的X-16[3]）设计，双发动机，飞行高度69,500英尺。而格伦·L·马丁公司则为B-57加装了一对大机翼，使飞行高度能达到64,000英尺。

未有与空军签订研究合同的洛克希德公司在得知空军计划后，于1954年3月开始由凯利·詹森（Clarence "Kelly" Johnson）向空军将领和文官（civilian official）多次展示飞行高度超过70,000英尺，航程2,000英里的CL-282设计。部份文官对CL-282非常有兴趣，但将领们却相反。一位将领更于展示途中离场，并说对这种没有起落架和枪炮的飞机毫无兴趣。

1954年6月1日，洛克希德的设计正式被空军以单发动机和太怪异为由否决。空军选定贝尔飞机公司的X-16和改装现有的B-57成为高空侦察机。并于9月与贝尔飞机公司签订建造28架X-16的合同。

1954年7月26日，随着苏联威胁越来越大，总统艾森豪授权占姆士·克林（James Rhyne Killian）成立和领导一个智囊团去研究国家现有的技术能否面对当前的问题。智囊团分为三组，其中一组负责调查美国的情报能力，名为“Project 3”。“Project 3”由埃德温·兰德（Edwin H. Land）领导，还有另外5位成员。

1954年8月，兰德到华盛顿与一些国内情报机构会面时，从一位中情局官员手中接到一份CL-282设计图，并告诉他空军已经否决了这个设计，兰德看过设计图后留下了深刻印象。几天后，他向“Project 3”其他成员展示这份设计图，所有成员都对这架飞机非常有兴趣，并认为中情局较空军适合于和平时期对苏联进行高空侦照。“Project 3”成员于10月向当时中情局局长艾伦·道勒斯（Allen Welsh Dulles）讨论CL-282的概念，但道勒斯并不希望中情局接手任何空军的计划，即使已经被空军否决的也一样。

1954年11月初，克林和兰德与艾森豪总统会面，向他解说CL-282的设计和讨论有关高空侦察机的问题。最后，艾森豪总统批准发展CL-282，并同意新高空侦察机计划应该由中情局负责。

1954年11月23日，艾森豪总统正式批准中情局接手CL-282，并要空军提供一切必要的协助。12月22日，中情局与洛竭公司签订意向书，建造20架CL-282机体和1架双座型及其他零件，由空军提供发动机。正式合同于1955年3月2日签订，而X-16计划则于U-2首飞后终止，未有造出实机。

外观特征

由于CL-282设计作侦察之用，因此官方名称代号并未有使用B-（轰炸机）或F-（战斗机），但它属高度机密，所以又不能使用侦察机代号。为了隐藏其真实用途，美国空军于1955年7月选择了U-（utility，多用途）这个代号，自此CL-282就订名为U-2。

由于属高度机密，凯利把设计办公室迁移到位于加州伯班克（Burbank）的臭鼬工厂（Skunk works）内，并把工程人员安排在离U-2生产线50英尺内的地方工作，以方便工程人员在生产出现问题时能迅速修正。

凯利以F-104星式战斗机为蓝本，把那对低展弦比（aspect ratio）的机翼换成一对类似滑翔机的超修长机翼，高展弦比的机翼令U-2有着跟滑翔机相似的飞行特性。其独特的着陆特性和极高的飞行高度，令驾驶U-2的挑战性非常大。为了保持70,000英尺的飞行高度，U-2A和U-2C必须以最高速度飞行。然而，70,000英尺高空上U-2的失速速度与最高速度只相差5节（每小时9公里）。近九成任务中，U-2飞行员都要把速度保持于那5节之内，飞行高度常常因此而下跌，导致被敌方发现，抑或转弯不顺会造成一边翼端超速而另一端失速，形成失控甚至解体。

为了减轻重量，U-2在制造上采用了很多滑翔机技术，机翼和垂直尾翼只以扭力螺栓（Tension Bolt）安装于机身，机翼亦未有像传统飞机一样穿过机身以增加强度，内部则载有U-2大部份燃油。而每边机翼下都装有1个钛金属制的滑橇以在着陆时保护机翼。

另一个外观特征就是其起落架，与其他飞机的典型三点式设计（机鼻1个，机翼下2个）不同，U-2的“脚踏车式”起落架只有2个，主翼下方1个，发动机尾下方装有另1个可转向起落架。为了于滑行时保持平衡，翼下装有一对名为“pogos”的抛弃式辅助轮。“pogos”会于U-2起飞时掉落，并由地勤人员回收再用。

U-2原型机设计配备1具重3,820磅，提供13,000磅推力的普惠J57/P31发动机，但由于当时RB-57D都是配备这种发动机，J57/P31的生产数量未能完全供应两种机种使用。因此，U-2原型机只配备一具较J57/P31重276磅，只能产生10,200磅推力的J57/P31。

飞机性能

着陆

U-2被公认为空军中最具挑战性的机种，对飞行员的技术要求甚高。其修长的机翼令U-2有跟滑翔机相似的飞行特性，对侧风极之敏感，并倾向于跑道上飘浮，使得着陆非常困难。

第2飞行员通常会被指定为任务的后备飞行员和机动员（mobile officer），机动员会坐在1辆高性能追逐车（high-performance chase car）内，并于跑道头等待。着陆的U-2飞越后，追逐车会以高速跟随并由车上的机动员通过无线电向飞行员喊出高度。当主起落架与地面相距2英尺时，飞行员会展开翼上的扰流板以降低升力。着陆后，减速板会于机翼后的机身展开来减慢飞机速度，并以一边翼尖触地。

U-2停下后，在附近待命的地勤人员会为U-2装上“pogos”辅助轮。地勤人员会先将“pogos”安装于较“轻”（未有触地）的一边机翼，然后由两名地勤人员以自身重量把安装了“pogos”一边机翼拉下，并由第3位地勤人员于另一边机翼安装“pogos”。完成之后，U-2会以自力滑行到停机坪。

压力衣

由于要在高高度执行任务，而且U-2驾驶舱只保持大慨29,500英尺的气压，飞行员必须穿着一种类似宇航服的压力衣（由大卫克拉克公司制造）以保护飞行员于飞行和弹射时免受以下的危机威胁。但穿着以塑胶物料制造而又密封压力衣并不舒适，飞行员于飞行途中所产生的热力未能排出，使飞行员时常汗流浃背。在1次8小时的任务中，飞行员体重会下降6磅至8磅左右。

缺氧

压力衣于飞行和弹射时为飞行员提供100%纯氧，在没有供氧的情况下，飞行员会出现视界狭窄、晕眩、反应缓慢等症状，并于30-60秒内失去意识。

减压症

飞行员会于飞行前1小时前开始呼吸100%纯氧，以排出体内的氮，减低减压症出现的机会。

严寒

于70,000英尺高空，温度只有零下70℃，压力衣于弹射和驾驶舱暖气失效时防止飞行员出现体温过低（hypothermia）、冻伤和眼球结冰。

阿姆斯特朗界线

当高度超过63,000英尺时，水的沸点因低压而降低至37℃，在没有压力衣的保护下，飞行员于弹射和驾驶舱失压时体内的水份会因体温而蒸发，损害肌肉组织和堵塞血液运行。

实战情况

航母操作计划

1963年起，中情局开始名为“鲸鱼传说”（Project Whale Tale）的计划，试验于航空母舰上操作U-2，以克服U-2的航程限制。貌似滑翔机的U-2能在飞行甲板直接起飞，而不需要弹射器的协助。而非常低的降落速度亦令着舰变得容易，即使未能勾上拦截索，发动机亦能提供足够动力让U-2重飞。

首次试验于1963年8月5日进行，洛克希德试飞员成功自小鹰号的甲板起飞。但飞机于着舰时出现弹跳的情况，只能于甲板末勉强重飞。经这次失败后，美国海军把3架U-2A改装，加固起落架、加装捕捉钩（arresting hook）及于机翼上装设扰流板（spoiler），并更改型号为U-2G。1964年3月2日，U-2G成功于游骑兵号上起飞和着舰。及后几天，洛克希德试飞员和中情局飞行员都曾进行多次试飞。试飞成功后，中情局于1964年5月派遣U-2G执行第一个任务，也很可能是唯一一次任务，监测法国于穆鲁罗亚环礁进行的核试。

1969年11月，更大的U-2R亦成功于美利坚号上试飞。但由于航空母舰需要大量舰只护航，隐踪性差而且操作费用高昂，因此U-2航母操作计划于1969年终止。

折损

U-2共建造86架左右，初期折损率非常高，自1957年美国空军开始使用U-2后1年半内就损失了9架，截至2001年有40架严重损坏或全毁，曾多次于苏联、古巴及中国大陆上空被击落。其中一些U-2更是自损毁的飞机中取得零件建造。

于中国上空被击落的U-2

1962年9月9日，于江西南昌上空被击落，飞行员陈怀生被俘，送院后死亡。

1963年11月1日，于江西上饶上空被击落，飞行员叶常棣被俘，于1982年11月10日获释。

1964年7月7日，于福建漳州上空被击落，飞行员李南屏身亡。

1965年1月10日，于内蒙古包头上空被击落，飞行员张立义被俘，于1982年11月10日获释。

1967年9月9日，于浙江嘉兴上空被击落，飞行员黄荣北身亡。

于古巴上空被击落的U-2

1962年10月27日，一架隶属第4080战略侦察联队（4080th Strategic Reconnaissance Wing）的U-2于古巴上空被SA-2防空导弹击落，飞行员鲁道夫·安德逊（Rudolph Anderson）少校身亡。

于苏联上空被击落的U-2

1960年5月1日，一架U-2于叶卡捷琳堡附近被SA-2防空导弹击落，飞行员加里·鲍尔斯成功弹射逃生后被俘，1962年2月10日获释。

其他意外

2003年1月26日，一架U-2于韩国乌山空军基地附近坠毁，伤及地面3名韩国民众，该机全毁并对周围造成严重破坏。飞行员弹射逃生受轻伤。事件调查报告指发动机出现问题及天气恶劣导致意外。

2005年6月21日22时30分（UT）一架U-2自阿富汗执行任务后于回航途中坠毁。于事故中殉职的飞行员隶属基地位于阿布扎比宰夫拉空军基地的第380空中远征联队。空军调查认为飞机于夜间接近基地预备着陆时坠毁，当时飞机出现机械故障导致液压、主仪表显示器和内部照明失灵。令飞行员误认为发动机失效，飞机一直下降直至坠毁。

机型研发

U-2R于1967年首飞，比原型机尺寸更大、功能更多。TR-1A则是一种战术侦察型，于1981年8月首飞，设计用于欧洲进行远距离外战术侦察（standoff tactical reconnaissance），机体结构与U-2R相同。这两个型号与其他U-2最大分别是两边机翼下分别装有一个用于装载仪器的超级吊舱（Superpod）。驻扎于英国埃尔肯布利皇家空军基地的第17侦察联队曾于1983年到1991年间使用TR-1A。最后一架TR-1于1989年10月交付美国空军。1992年所有TR-1都更改型号为U-2R。而TR-1的双座教练机TR-1B则更改型号为TU-2R。更新GE F118-101发动机的U-2R就更改型号为U-2S。

另一个衍生型ER-2（Earth Resources，地球资源）由美国国家航空航天局使用，进行高空民用研究，包括地球资源、天文观测、大气化学与大气动力学和海洋动力学。

U-2A — U-2侦察机首个量产型号，使用J57-P-37A发动机

WU-2A — 天气及大气层调查机

U-2B — 改良型，使用J57-P-31发动机

U-2C — 改良型，使用J75-P-13发动机

U-2CT — 双座教练机

U-2D — 双座高空调查机

U-2EPX — 为美国海军计划的海上侦察型

U-2G —加固起落架、加装捕捉钩及扰流板

U-2R（TR-1） — 更大的机身和机翼，翼下装有超级吊舱，使用J75-P-13B发动机

U-2S — 与R型相同，使用GE F118-101发动机

基地

现存的U-2均隶属加州毕尔空军基地（Beale Air Force Base）的第9侦察联队（9th Reconnaissance Wing），飞行员亦于毕尔空军基地接受训练。截至2005年共有29架单座和5架双座U-2在役。另外还有2架以德莱顿飞行研究中心（Dryden Flight Research Center）为基地的ER-2。

退役计划

2006年1月，时任美国国防部长拉姆斯菲尔德 宣布U-2机队将于未来陆续退役。为了减少国防支出和重整空军架构，E-4B机队和部份B-52亦会退役。国防部长拉姆斯菲尔德表示这些变动不会影响空军的侦察任务，U-2的角色会由卫星和全球鹰无人侦察载具所取代。

但是国会已经要求延后U-2S的退役时间，因为至今仍然未有一种系统能完全取代U-2，全球鹰和无人技术（unmanned technology）在资源和技术上很明显都未能达到U-2的水平。

2011年3月，美国政府计划将32架的U-2s延役至2015年，而奥巴马政府则试图执行一项九千一百万美金的预算案，以维持U-2s机队的服役。

2014年3月4日，五角大楼提交2015财年国防预算草案，建议全部退役U-2战略侦察机和A-10“雷电II”攻击机。美国空军司令部支持五角大楼的决定，宣布准备使用每小时飞行费用2.4万美元的RQ-4“全球鹰”战略无人侦察机替代U-2。U-2的部分情报侦察职能未来或将移交给从2013年底开始飞行试验的RQ-180新型无人侦察机。

技术数据

乘员： 1名

长度： 62 英尺 9 英寸（19.1 米）

翼展： 103 英尺（30.9 米）

高度： 16 英尺 1 英寸（4.8 米）

翼面积： 1,000 英尺²（92.9 米²）

空重： 14,990 磅（6,800 公斤）

最大起飞重量： 41,000 磅（18,600 公斤）

发动机： 1×普惠J75-P-13B 涡轮喷气发动机， 每个 17,000 lbf（76 kN）

最高速度： 510 mph （每小时821公里）

航程： 3,500 哩（5,633 公里）

实用升限： 90,000 英尺（27,430 米）

研发背景

上世纪50年代初，东西方之间的对抗不声不响地开始了。由于传统的情报收集手段不能满足要求，苏联人的远程轰炸机、弹道导弹、潜艇和核武器等重点研制计划从西方世界的视野中彻底消失了。美国迫切需要获得苏联重点国防建设方面的情报，所以，美国军方准备着手研制一种新型高空侦察机。

这时，理查德·莱亨出现了。作为美国麻省理工学院的毕业生，他在第二次世界大战中受雇于柯达公司，在欧洲负责美国空军侦察部队照相器材的管理与维护。战争结束后，莱亨回到美国潜心研究照相侦察技术。

1946年和1948年，他两次向美国军方提交报告，认为美国需要研制一种携带高分辨率照相机的高空侦察机。在他看来，高度是成功进行越境空中侦察的关键。当时苏联最好的歼击机“米格-17”最多只能达到13000米的高度，如果设计的新型侦察机能在20000米高空飞行，“米格一17”就奈何不了它，而地面防空火炮就更不用提了。最初，莱亨的建议没有受到重视，但随后爆发的朝鲜战争让美国军方想到了用莱亨的“新型高空侦察飞机”来监视苏联军队在远东地区的部署情况。

美国军方一开始使用的侦察飞机是波音公司的RB一47，但随着苏联防空力量的逐渐强大，RB一47侦察机已经失去了进入苏联领空遂行侦察任务的优势。这时，美国军方才不得不考虑研制一种飞得更高的飞机来执行这种“高空走钢丝式”的危险任务。

1954年4月，位于加福尼亚州的洛克希德公司高级研发中心著名的“臭鼬工厂”向美国国防部递交了研制新型高空侦察机的报告，极力推荐其总工程师凯利·约翰逊提出的CL-282项目方案。

它就是U-2侦察机的前身。约翰逊以喷气滑翔机为设计原型，用XF一104原型机的机身和尾翼为基础，加上翼展长达21.54米、展弦比为10的机翼，作为新型高空侦察机的主要机体结构。其飞行高度可达22250米，足以避开当时苏联各种高射炮、导弹和战斗机的截击；任务半径为3200千米，有效载荷为270千克；发动机采用通用公司刚刚研制出来的J73发动机。

CL-282项目得到了美国中央情报局和总统智囊团的注意。该智囊团的任务是向当时的艾森豪威尔总统提出战略建议，如何采取有效手段来对付苏联的核突袭。在充分了解CL一282项目的设计理念和可能扮演的角色后，智囊团极力向总统推荐这个项目：发展高空侦察力量，及早探知苏联核武器的发展情况，以谋求战略上的先发制人。

经过总统智囊团的游说，艾森豪威尔总统于1954年11月24日批准了该项目，并把计划的主导权交给了美国中央情报局，但空军还是为这个秘密计划提供了巨大的支持——取消了他们原来与贝尔公司签订的订单，并正式将洛克希德的新飞机命名为U-2侦察机（U指多用途）。

U-2在设计上采用了全金属悬臂中单翼，使用洛克希德公司的专门翼型。机身为细长的圆截面全金属半硬壳薄规格蒙皮结构，后机身两侧有液压操纵阻力板。悬臂全金属结构尾翼为正常布局，平尾可由液压操纵绕前缘改变安装角。由于机身细长，采用了独特的双主轮自行车式起落架，主轮与尾轮均向前收入机身。可拆卸的机鼻、驾驶舱后的机舱内及机翼下的设备舱内，装有通信、导航、着陆仪表等系统。

由于只装了一台喷气发动机，所以U-2侦察机的爬升速度比民用客机还要慢，驾驶时也需要更多的耐心。另外，U-2上装有高分辨率摄影组合系统，能在4小时内、在15000米高空，拍下宽200千米、长4300千米范围内地面景物的清晰图像，并冲印出4000张照片用于情报分析；可以安装合成孔径雷达，穿透遮障侦察浅层的地下设施；还可以安装全景摄影、多光谱分析仪，以及能接收雷达信号、通信信号的电子侦察设备等。U-2侦察机虽然没有配备任何武器系统，但是它能在导弹来袭时撒出干扰金属箔片来干扰导弹、保护自己。

由于U-2侦察机的飞行高度让人叹为观止，所以也被洛克希德的工程师们起了“天使”的昵称。在总体设计过程中，凯利·约翰逊遇到了难题，即如何在油箱容量和机体重量这两方面找到合适的平衡点。为了能够执行长距离的飞行任务，U-2不得不携带大量的航空燃料，但由此增加的重量却让它不能飞到规定的安全高度。

所以在U-2最初型号的设计中，约翰逊不得不对机体进行大规模的减重，一些一时半会还用不上的设备在设计中被去掉，一些设备的功能也被简化。如安装在U-2侦察机上的驾驶员座椅最初没有安装高度调节装置，如果由身材矮的飞行员驾驶飞机，就不得不在座椅上垫羊毛毯来增加高度。

U-2侦察机使用的航空燃料也必须重新研制。普通航空燃料不可能在20000米高空正常使用，新型燃料则是一种特殊的低挥发、低蒸发压力的柴油。由于是在高空中长时间飞行，所以加压服的研制也很重要。早期的MC·2和MC一3型局部加压服，飞行员穿上后会很不舒服，特别是手腕和脚踝处，那里是局部加压服的缝合处。飞行员穿上加压服后，吃饭、喝水也成了大问题。

第一代加压服没有考虑到飞行员如何“方便”，后来改为插入导尿管进行排尿，再后来改为用一种外置的水囊来排尿，这样飞行员才稍微舒服了些。为了减少消耗，飞行员往往在飞行任务的前一天吃少量富含高蛋白质的食物，避免在执行任务时内急。另外，无论在何种情况下，飞行员都只从他的头盔中获得氧气。U-2项目在加压服方面所取得的成果，对于后来美国的载人航天计划有着很好的借鉴作用。

U-2项目的安全保密工作，是自10年前“曼哈顿”原子弹计划以来最严密的。承包商把合同给了“前台”的公司，这样就可以尽可能地对洛克希德公司起主导作用的身份进行保密。经过挑选，内华达州沙漠中一个干涸的湖泊被选中作为飞机的试飞地点，并被冠以“大农场”的代号。

1955年7月24日，U-2的001号原型机由一架C-124运输机从伯班克秘密运至“大农场”试验基地。8月4日，托尼·勒维尔驾驶飞机进行了首飞，并打破了由英国人保持的22707米升限的世界记录。

虽然U-2的试飞很顺利，但在降落时还是出现了问题。更严重的问题出现在9月22日，U-2在19500米的高空飞行时，J57发动机第一次出现了空中熄火的故障，重新启动后发动机恢复工作，又飞行了2 0千米。但在飞机下降到18000米高度的时候，发动机再次熄火。这次一直下降到1 0000米的时候，发动机才恢复正常。要知道，设计制造一套能够在高空中连续安全运转八九个小时的动力装置并非易事。在新发动机换装之前，在17000～20000米的这段高度内又多次出现了类似的故障，U-2试飞员把这段距离戏称为“不毛之地”。

由于飞越苏联领空的任务是极端危险的，所以美国中央情报局最初想雇佣一些外国飞行员来执行这些任务。这样即使是在敌方上空被击落了，美国也可以把责任推得一干二净。但找不到符合要求的外国飞行员，中情局不得在美国空军寻找飞行员。经过挑选定下的人与中情局签订为期2年的服务合同，从军队退役加入到U-2侦察机项目中。

为了保密，这些人对外的身份是洛克希德公司的雇员。所有飞机、情报传感器和生命保障系统的维护工作聘请非军方技术代表完成，高空侦察目标的选择和任务计划则由中央情报局控制下的位于华盛顿的项目司令部下达。