美国空军U-2侦察机首次飞行

    洛克希德U-2，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(21,000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。

    虽然首飞至今已经五十多年，但U-2仍然活跃于前线，服役期较他的继承者于1998年退役时速达3马赫的SR-71更长。U-2生产线曾于80年代重开。一份于2005年12月23日由美国国防部核准的机密预算文件中，要求U-2计划最迟于2011年结束，并于2007年初将部份U-2除役。U-2很大机会会由诺斯洛普.格鲁门公司制造的全球鹰无人飞行载具所取代。

    自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。随著韩战于1950年6月爆发，苏联的“严格防空政策”(severe air defence policy)更延申到远东地区。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，藉高飞行高到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。到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)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竭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，但将领们却相返。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，洛竭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，随著苏联威胁越来越大，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。同年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。

    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有著跟滑翔机相似的飞行特性。其独特的著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。

    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拉紧螺栓(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著陆时保护机翼。

    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。

    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，使得著陆非常困难。

    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。著陆的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。著陆后，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。

    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，飞行员必须穿著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。但穿著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。

    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、反应缓慢等征状，并于30-60秒内失去意识。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。

    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。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。

    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著舰变得容易，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。但飞机于著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著舰。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。

    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。

    2006年1月，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。

    但是国会已经要求压后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。

    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

    ※所有于中国被击落的U-2都隶属中华民国黑猫中队

    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名韩国人，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著陆时坠毁，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。

    U-2型号：

    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F-118-101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 — 双坐教练机

    U-2D — 双坐高空调查机

    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F118-GE-101发动机

    规格(U-2R)

    一般规格

    机组人员: 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)

    空重: 14,990 磅 (6,800 公斤)

    最大起飞重量: 41,000 磅 (18,600 公斤)

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