U-2間諜機綽號蛟龍夫人,由美國洛克希德公司研製,於1955年8月秘密完成首飛,1956年開始裝備美空軍,是美國空軍一型單座單發高空偵察機。U-2偵察機能在21336米高空執行全天候偵察任務,在和平時期、危機、小規模衝突和戰爭中為決策者提供重要情報。此外亦用於電子感應器研發、確認衛星資料和校準。
U-2在長達60多年的服役期內曾徵戰全球,偵察過蘇聯、古巴、朝鮮、中國、越南等國家,但是也有15架在他國領空被擊落。目前U-2的使命將會由諾斯羅普·格魯曼公司製造的「全球鷹」無人機和偵察衛星取代。但由於「全球鷹」至今還未能全部完善,U-2退役計劃被再度推遲。
U-2最大的優勢是飛行高度達到20000米以上,在冷戰期間,蘇聯的大部分戰鬥機和地空飛彈都飛不了這麼高。為了能夠最大限度提高升限,飛機的設計非常獨特。
洛克希德公司派出了它最著名的飛機設計團隊即大名鼎鼎的「臭鼬工廠」,以噴氣滑翔機為設計原型,用F-104的機身和尾翼為基礎,加上翼展長達21.54米、展弦比為10的機翼,作為新型高空偵察機的主要結構,同時為了減輕重量, 仍然只安裝一臺發動機,取消武器系統、彈射座椅甚至是起落架等裝置。這些取捨,使得U-2獲得了無與倫比的升限,但這些結構也造成它難以駕馭。
首先,在高空飛行時速度範圍必須拿捏得死死的。U-2 在巡航高度上的失速速度與最高時速僅有10 來千米之差(這麼狹小的允許速度範圍被稱為「棺材角」),一不小心就會超過極限導致事故。
如圖所示,坐標縱軸為高度,橫軸為速度,飛機在38000英尺以上能飛行的速度區間很小(圖中紅圈),小於這個速度會失速掉下來,大於這個速度,則接近音速,雖然整體沒有超過音速,但機翼上方的空氣速度快已經超過音速,音爆出現,飛機就會遭遇高速衝擊,並產生破壞穩定的衝擊波這叫臨界馬赫速度,這種劇烈震動會造成飛機失控墜落。
其次,起飛和降落的方式都很奇葩,而且非常危險。U-2飛機為了減輕重量,沒有採用常見的三點式起落架,而是只在機身前後裝了兩個看上去十分細小脆弱的起落架。
起飛的時候會在兩個機翼下方各加裝一個輔助輪,有點像兒童自行車後輪上的輔助輪,保證起飛時機翼不會擦到地面。起飛後這兩個輔助輪會自動脫落,不造成風阻也不增加重量。
降落時比較兇險,需要飛行員掌握好平衡,用兩個起落架著陸,兩點式起落架無法保持平衡必然會向一邊歪,一側翼尖會碰到地面摩擦,解決方案是兩個翼尖下方都焊接有滑軌,就這麼歪著一路摩擦著火花帶閃電停下來。在此期間,地勤人員會開車緊跟飛機,等飛機停下馬上給它按上輔助輪,方便其移動。
還有,駕駛環境極其惡劣,讓飛行員非常難受。上圖是U-2的座艙,座艙裡布滿各種儀表和操縱設備非常擁擠,而飛行員還必須穿著肥大的太空衣戴著巨大的頭盔坐進去,是不是有點像米其林叔叔坐進了電話亭。
U-2間諜飛機已將飛行員耐力推向極限聞名。這架緩慢的,在高空執行任務的飛機一次任務可能長達9個小時,而機上僅有的一名飛行員在駕駛飛機的同時,還需要拍照,還要躲避敵方戰機和飛彈,忙的不可開交。
駕駛艙的環境也不舒適。外面非常冷,但陽光照射著駕駛艙,使太空衣變熱。氧氣完全來自於太空衣,千萬不能放屁,不然後面的幾小時就得在屁味中渡過。小便用尿袋收集,大便實在沒辦法解決,所以飛行前的飲食要嚴格控制,只能吃營養師配的高蛋白、低殘留食物以減少產生糞便。