发展沿革

研制背景

20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。

第二次世界大战中受雇于柯达公司的美国麻省理工学院毕业生理查德·莱亨出现，并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，莱亨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，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-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-47，但随着苏联防空力量的逐渐强大，RB-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”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-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-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。更严重的问题在9月22日出现，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20千米。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10000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至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。

建造沿革

研发运用

1954年4月，出台新型高空侦察机研制可行性报告，1954年11月24日报告批准并研究开发。

1955年8月4日，001号原型机试验首飞，打破由英国人保持的22707米升限的世界记录。

1956年5月，首批4架U-2侦察机开始服役，1956年7月2日开始做侦察任务。

1956年7月4日，U-2侦察机飞越苏联领空，7月5日对莫斯科进行侦察。

1958年3月，U-2开始对中国进行侦察。

1960年5月1日，U-2在苏联首次被击落，并使U-2飞机公布于世。

1962年9月9日，U-2侦察机首次在中国被击落，有资料显示在中国共计损失五架。

1962年10月14日，U-2侦察机在对古巴进行侦察飞行时发现了苏联的导弹发射基地的建设，古巴导弹危机美苏十三天对抗，以一架U-2的击毁结束，算得上黑色具有幽默味道。U-2侦察机的改进型 U-2R新开发后为TR-1侦察机。U-2R飞机曾参加了1991年的海湾战争，被用作战术侦察机。

白鲸计划

1963年4月，约翰逊正式申请对U-2进行上舰改装，内容包括加强起落架和增加尾钩，目的是使其登上航空母舰。在接下来的一个月中，坎宁安率领一个秘密研究小组访问了佛罗里达州的美国海军机场和航空母舰。海军负责该项目的官员是马丁·卡门上尉，他很快就被项目吸引住了。研究小组认为让U-2上舰的想法是可行，“白鲸”计划于是步入正轨。

U-2上舰显然不容易。正如坎宁安所指出的：“舰载机的操作、起飞和回收将永远属于特种作业，对甲板工作人员和飞行员都提出了相当高的技能要求。”此外，高度机密的U-2上舰行动还对海军经过精心磨练的舰载航空兵作业程序造成了干扰，甚至需要在甲板下方找个秘密舱室对U-2拍摄的底片进行冲印和初始判读。坎宁安预言日后的U-2上舰任务都需要“国防部最高级别官员”的批准。

1963-64年冬，“臭鼬工厂”把两架U-2A改装成了U-2G舰载型。增加的尾钩来自美国海军T-2A喷气教练机，被安装在尾轮前的支撑发动机和机翼安装点的机身加强隔框上。飞行员拉动座舱中的一个T形手柄就能放下尾钩，后机身下方增加了小型尾钩整流罩来降低气动阻力，同时“臭鼬工厂”还为尾钩设计了塑料盖板，平时盖住尾钩以避免泄密。

U-2G的单支柱起落架、尾翼和机身舱壁都经过了加强，足以承受着舰时对结构施加的额外载荷。美国海军的舰载机能够承受高达6米/秒下沉率，而U-2只能承受四分之一的下沉率。为了防止尾钩脱钩后拦阻索勾住尾轮，尾轮舱门还增加了金属偏转支架。U-2G还增加了放油系统以降低着舰重量，洛克希德当初在设计U-2时取消了很多标准设备，放油系统就是其中之一。舰载改装使U-2G增加了约160千克的重量。

在改装飞机的同时，中情局也开始培训U-2舰载飞行员。CIA的U-2部队被称为“G分遣队”，驻扎在加州爱德华兹空军基地偏远的北基地。分遣队拥有8名飞行员和几架飞机，做好了随时前往世界各地执行侦察任务的准备。在“白鲸计划”中，G分遣队的所有飞行员都必须通过上舰考核。

不久后，中情局特别行动办公室（OSA）就决定把U-2R投入实战。1964年5月初，“突击者”号从旧金山启航，只带着船员和6架麦道公司F-4“鬼怪II”战斗机以及一艘护航驱逐舰，舰载航空联队的其他飞机都被留在了航空站里。但是舰上却搭载了U-2维护台架，包括照片判读员在内的U-2支援人员，以及该型的新型侦察相机。“鱼鹰”行动就这样开始了。

这艘航空母舰正前往位于太平洋西南部的一处偏远海域，准备让U-2侦察一个政治敏感目标。中央情报局已经获得许可，让U-2飞越法属波利尼西亚的新核试验场。阿尔及利亚独立后，法国失去了在该国的核试验场，为此在太平洋穆鲁罗阿环礁建设了新的核试验场。1964年4月，中情局发现法国在邻近的塔希提岛集结了部队和技术人员，看来要有大动作。穆鲁罗距离任何大陆都有数千公里，是一个非常隐蔽目标，很适合U-2进行舰载侦察。

服役历程

1956年5月初，首批4架U-2侦察机开始服役，并由C一124运输机空运到英国。为了掩人耳目，美国对外宣称U-2是一种专为美国航空航天局服务的气象研究机，隶属于第一临时气象侦察大队。6月11日，为了减轻外界对U-2的猜测给英国带来的压力，同时也为了尽快开始对华约国家进行侦察，U-2部队启程前往德国法兰克福以西、毗邻莱茵河的威斯巴登。到达后不久，U-2就换装了更强劲的J57-P-37A发动机，彻底解决了以前的空中熄火问题。

2002年4月，U-2进一步改进并开始无人驾驶改装。

2005年6月22日，美国空军一架U-2侦察机在返回位于阿拉伯联合酋长国的基地途中在该国坠毁，造成飞行员死亡。

2005年8月，完成了美海军通信数据链系统（CDLS）的关键改装测试，增强战场数据传递能力。

2006年6月，改进型号U-2S“龙女”（Dragon Lady）高空侦察机飞抵韩国乌山空军基地。

2007年3月，有表明至少有3架U-2飞机发现了漏油问题，美国空军停飞了全球范围的U-2侦察机，做集体维修。

2011年3月，美国政府计划将32架的U-2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-2机队的服役。

2011年6月29日，美国一架U-2S侦察机在中国北方附近外海3万米的高度飞行，我军两架苏-27战斗机立即升空拦截，U-2S侦察机发觉后立刻返航。

2016年9月20日，美国加州尤巴城附近，美国空军一架执行训练任务的U-2侦察机在萨特孤峰山（Sutter Butte Mountains）坠毁，两名飞行员一死一伤。 

2017年6月6日，驻韩美军U-2侦察机部队于五月底临时迁移至位于日本冲绳嘉手纳的驻日美军基地。这是负责执行监视朝鲜任务的美国空军部队首次被迁至朝鲜半岛以外的地方。

U-2已在美国空军中服役超过50年，驾驶该飞机被认为是一种荣耀，但美空军飞行员认为它是美军所有飞机中着陆最困难的一种，从1955年至今，U-2飞行员的总数未超过850名。

技术特点

气动结构

U-2侦察机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结构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，约翰逊不得不对飞机结构进行大规模的减重，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-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。

动力系统

U-2侦察机采用常规布局，机翼为大展弦比中单翼，其动力装置为一台J57（推力为48.9千牛）或J75-P-B发动机。飞行时高度是25000米以上的平流层，是普通飞机的2倍以上。飞机外表为了避免反射阳光涂成黑色，并加大机翼使其具有滑翔机特征，飞机在起飞时机翼两端有补助圈滑器，着陆的时候机翼端做为地面接触先着陆，后补助器滑行移动。在巡航高度（70000英尺）飞行时最高速度与失速速度仅相差18千米/小时，被认为是最难操纵的军用机。

为了减轻结构重量，机身全金属薄蒙皮结构，机身十分细长，也导致了U-2具有明显缺点。在1969苏联红军使用地对空导弹攻击时，导弹在飞机附近爆炸，爆炸产生的气浪导致飞机坠落，在坠落前飞机已被严重破坏。飞行员穿有特殊的增压服，根据报道增压服为宇航员用服装，具有生命维持装置。

侦照设备

U-2侦察机装备有8台照相侦察用全自动照相机，胶卷长3.5千米，可将200千米宽5000米范围的景物拍成4000张照片。4部电子侦察雷达信号接收机，无线电通信侦收机 ，辐射源方位测向机和电磁辐射源磁带记录机。

U-2侦察机每6年或4000飞行小时就要进行一次定期基地级维修（PDM）。这项维修工程需要拆掉飞机的机翼和尾部，拆掉所有内部设备，用塑料喷丸除掉油漆，检查机身是否腐蚀或存在结构损坏。

U-2侦察机擅长高空照相，机上装有长焦距航空相机，相机内装有宽20厘米、长2500米的底片，可以持续九小时多角度拍摄地面目标。据说，只要飞12架次，就能拍摄整个美国。

U-2侦察机照相的清晰度很高，在18000米的高空，地面人员的活动可以清晰地显示出来。此外，U-2高空侦察机还装有先进的电子侦察设备，不仅能侦察到对方陆空联络、空中指挥的无线电信息，还能测出对方的雷达信号。

衍生型号

U-2A

U-2侦察机首个量产型号，使用J57-P-37A发动机；

U-2B

U-2B是使用J57-P-31发动机的改进型；

U-2C

使用J75-P-13发动机的改进型；加大了发动机的推力，使U-2飞机可以飞到22738米，并从1959年以来成为美军的主力侦察飞机。

U-2D

改以双座，第二名飞行员负责照相舱的工作。

U-2E/F

加装了空中受油设备，使飞机空中停留时间长达14小时。

U-2G

加固起落架、加装着陆钩及扰流板的舰载改型，后项目取消；

U-2EPX

可以从航空母舰起降。

U-2R/TR-1

加大机身、机翼，翼下装有大型侦察吊舱，使用J75-P-13B发动机；外形比以前大了约1/3，更换了更新型的发动机，使飞机变得更加平稳和易于操纵，空中不加油可飞行15小时，巡航高度达22555米，高精度相机使其可以分辨地面10厘米的大小物体。这种U-2的改进型侦察机，曾在海湾和波斯尼亚地区执行过任务。

ER-2

U-2的改装型，作为美国航空航天局研究机，主要用于大气测量。

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