U-2高空战略侦察机 美国空军

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二战后,美苏关系急剧冷却。当时苏联军事力量迅速发展,同时保密制度极为严格。美国情报机关把收集苏联情报作为首要任务。美空军认为,以喷气发动机为动力的高空光学摄影侦察机非常适合于用于侦察苏联目标。高空侦察机航程远、巡航高度大、载重较多,能够携带大量侦察设备深入苏联广阔的领空进行侦察。
 

巡航高度大能令机上光学照相机覆盖更大的地表面积,更重要的是能躲开敌人导弹、战斗机的拦截。为此洛克希德公司著名的专责机密项目的鼬鼠工厂开始了高空侦察机的研制。

1954年4月,洛克希德公司向美国国防部提交第9732号报告,报告中提出以XF-104原型机的机身和尾翼,加上翼展为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设计。飞行高度22250米,足以躲开当时苏联各种高射炮、导弹和战斗机的拦截。任务半径为3200千米,有效载荷为270千克。发动机采用通用电气公司制造的J57(推力为4200千克)。

正在此时,美国国防部成立了一个秘密咨询委员会。该委员会集中了全美国著名的科学家和工程师,其中麻省理工学院院长为委员会主席。该委员会主要的目标是研讨最新国防技术。秘密咨询委员会于1954年11月19日约见洛克希德公司代表,听取关于9732号报告的具体一间。不久,中央情报局局长威廉·杜勒斯(国务卿杜勒斯的弟弟)批准了这一报告,艾森豪威尔总统也表示支持研制新型高空侦察机。中央情报局为这一计划取名为“Project Aquatone”。在2011年西方盟国对利比亚的空袭行动中,U-2仍发挥了重要作用。

「黑?」中队 一句谢谢等了40年

国防部今天起将在国军历史文物馆,举行「高空中的勇者」特展,纪念驾驶U-2侦察机勇闯铁幕的空军第卅五「黑猫」中队。马英九总统将亲自出席,向煎熬廿多年才得以返家的老飞官叶常棣、张立义致意,这是四十多年来,政府第一次正式向老飞官表达感谢。 从一九六二年到一九七四年,卅五中队实施了两百廿次侦照任务,廿八位飞行员加入卅五中队,其中十二人未能全身而退,折损率将近一半。 十二人中,七人在训练中坠机殒命,三人被共军飞弹击落殉职,叶常棣与张立义,分别在一九六三年与一九六五年,在江西南昌与绥远包头被飞弹击落,跳伞落地被俘。由于中共封锁消息,台湾方面一直以为两人已死,还曾在空军公墓设立衣冠冢。 一九八二年,中共突然将叶、张两人释放到香港,他们虽然希望回到台湾,但当时政府却不愿接收「活烈士」,只由美国中情局将两人接到美国安置。

直到一九九○年,由于联合报记者翁台生与英国作家包柯克的报导,政府才在舆论压力下批准叶张回台。 此后廿年,虽然相关报导甚多,叶张两人也跟昔日同袍往来密切,空军各部队数度邀请两名老前辈前往参观;但政府除了与美方共同发给两人补偿费,从未正式公开表扬过。 这次国防部与总统府会商,决定藉特展机会,由马总统出面,向「黑猫」与同样在冷战时期牺牲惨重的「黑蝙蝠」第卅四中队,表达迟来的慰勉与谢意。 展览现场特地制作了一个U-2模拟驾驶舱,让参观者可想像七万?高空飞行的感觉,并透过虚拟实境方式,展示首次解密的侦照底片原件,可清楚看出停在地面的米格机。U-2的制造商美国洛克希德马丁公司,也提供一套压力飞行装,让展出内容更加丰富。

1954年12月9日,中央情报局与洛克希德公司正式签定了20架新型侦察机的合同,并正式命名为U-2。最后订单增加为50架(不包括后来的U-2R),研制经费从秘密预备资金中拨出,共计5400万美元。

U-2的1号机于55年7月15日完成,由C-124飞机秘密运到“牧场”试飞基地,并于55年7月29日首飞,8月4日正式试飞。65年4月中央情局秘密招收的数名飞行员与2架U-2飞机被派遣到英国的莱肯希斯基地继续试飞。在这里,美中央情报局与英国国外情报部M16开始了U-2侦察飞行的合作。U-2在英国基地被编成为WRS(P)-1部队,即“第一临时气象观测部队”。队长是位空军校级军官,不少队员是中央情报局的要员和文职人员。他们内部戏称自己是第一特遣舰队。由于当时U-2还未公开,传媒对驻扎英国的这一部队做了许多猜测,立即引起世界各国的关注。56年5月7日美国为掩人耳目,对外宣布U-2是收集科研数据的高空研究机。

U-2设计上采用了全金属悬臂中单翼,使用洛克希德专门翼型。细长的机翼在降落时会低垂而碰撞地面,为此翼尖装有滑橇。4块后缘襟翼占展长70%。翼下短舱与机身间两块,短舱与副翼间两块。副翼与最外侧襟翼间为油箱通气管整流罩。副翼上有调整片,手动操纵主操纵面,有配重。机翼前缘有手动可收放气流分离带,便于对准跑道。横滚/升降扰流片由液压操纵。机身为细长的圆截面全金属半硬壳薄规格蒙皮结构,长径比为10:1。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。每侧外翼加一对轮,以便扶持起落架。但这对轮在起飞后就会投掉。平尾下有阻力伞舱,可装着陆阻拦尾钩。机上液压系统压力为207×105帕(211千克/厘米2)。主发动机驱动一台交直流发电机供电,应急时可用液压驱动的交流发电机。机上有液氧系统。可拆卸的机头和驾驶舱后的“Q”号、“E”号舱内及机翼下的设备舱内,装有通信、导航、仪表着陆等系统。机翼下设备舱容积2.55立方米,重544千克。

56年6月19日U-2第一次进行了真格的侦察飞行。但是因为当天苏联西部地区天气恶劣,因此U-2没有侵入苏联领空,只对东德、波兰进行了空中侦察,第一次行动基本成功。U-2第一次侵入苏联领空是在当年7月4日美国独立日这天,U-2经过柏林、波兰北部,然后从左掠过塔尼、列宁格勒、波罗的海上空,最后回到西德空军基地的飞行,历时超过8小时。7月5日,U-2的行动进一步升级,对苏联的基辅、明斯克、莫斯科等地进行间谍侦察,也获得成功。

7月10日,苏联驻美大使就美空军侵入苏联领空向美国政府提出严重抗议,对此,美国狡辩说“无论什么样的军用飞机都不能作那样的飞行”。但自此美国方面对这种间谍飞行变得谨慎了,规定每次飞行必须经总统批准。如60年5月1日对苏联的入侵和62年10月27日对古巴的入侵,均由总统特批。

U-2间谍生涯的头4年里,苏联的导弹、战斗机没有对它构成过任何威胁。但是虽然打不着,苏联雷达却能准确的捕捉到U-2。为此洛克希德公司开始为U-2加装电子对抗设备。

U-2主要一来高精度的航空侦察照相机进行侦察。它使用的B型照相机,透镜是由著名的莱卡公司研磨(制造哈勃太空望远镜的公司)制造,解像能力1毫米左右,当时属于超高性能透镜。B型照相机放在狭小的相机舱内,非常轻便,包括胶片仅重230千克。照相机的大小为45.7×45.7厘米,同时以2个胶片以立体摄影方式工作。侦察摄影胶片以柯达公司开发的超薄聚脂树酯(强化聚脂薄膜的一种)为基础,解像度高。

U-2在1960年之前,一直凭借高空优势在中国和苏联上空横行。不过好景不长,1959年10月7日,解放军刚成立不久的防空导弹部队二营使用苏联SAM-2低空导弹,击落1架由台湾飞行员驾驶的美制RB-57D高空侦察机,拉开了解放军打击U-2的序幕。62年9月9日,导弹二营在江西省南昌市郊区首次击落了1架U-2高空侦察机。之后一发不可收拾,63年11月1日,二营再次击落U-2高空侦察机1架。64年7月7日二营第三次击落U-2高空侦察机。65年1月10日,导弹一营击落U-2高空侦察机1架。67年9月8日,导弹十四营击落U-2高空侦察机1架。这样解放军合计击落了5架U-2侦察机,残骸均在国内做过公开展出。当时中国地空导弹部队只有3个营,每个营的拦截正面只有几十公里,而且主要用于保卫首都北京。面对960万平方公里的国土,仅靠3个营去抗击到处飞窜的U-2,难度确实很大。解放军为此设计了重点埋伏战术,并取得了成功。更重要的是,第一次击落U-2时,由于美方轻敌,解放军没有花什么大力气,但后来双方日益激烈的斗争锻炼了解放军防空部队。美方在U-2第一次被击落后,很快设计了绕弯、电子干扰、电子迷惑等战术和设备,解放军也不断提高自己的实战能力和技术,继续取得击落U-2的战果。

而在苏联方面,1960年6月1日苏联防空军使用SA-2导弹首次击落了U-2飞机,飞行员鲍尔斯被俘。飞行员的被俘使苏联掀起了巨大的反美舆论攻势,为此美国从此取消了U-2在苏联领空的侦察任务。在这次战斗中,苏联防空军还出动了米格-19和刚刚出厂的苏-9战斗机进行拦截,可悲的是导弹部队后来把一架米格-19误认为U-2,击落了这架自己人的飞机。

U-2在数十年的发展中,衍生了多种改型。U-2/U-2A(下图)是装载J57发动机的原型机,总共生产了55架。开始改型的命名就是U-2,后来为区别其它的改进型而叫U-2A。现在仅存的一架保存在美国莱托帕库索的空军博物馆内。

U-2B停留在洛克西德公司研究阶段。

U-2C(下图)换装J75-P-13/13A发动机,推力7170千克。58年开始试飞,升限增加至22860米,鲍尔斯侵苏被俘时驾驶的就是U-2C。

1959年5月1日,由美军飞行员鲍尔斯驾驶 U-2飞机飞进苏联内陆上空侦察“ 五一”庆典情况。当飞机飞至乌拉尔地区上空时,被苏联地面防空部队发现,随即一架米格-19飞机升空拦截,但由于性能所限,飞机不能爬升到 U-2的飞行高度。这时,地空导弹部队发射了 S A-2地空导弹,第一枚导弹就击中了 U-2飞机,飞机顿时失去控制,落地爆炸。令人可悲的是,作战部队发射第一枚导弹后,并不知道已经击中了目标,紧接着又发射了第二枚导弹。正是这多此一举的第二枚导弹,恰好击中了正在追击 U-2飞机的米格-19,飞行员当场死亡。此事40年后才被披露。

由于保密的需要,美国中央情报局为 U-2的飞行员规定了5种死亡方法:一是飞机上备有一把猎刀;二是一把无声手枪;三是飞机上设有飞行自爆装置;四是飞行员不能在敌军上空打开降落伞;五是飞机上有一块里面装有一根小针的银元,小针上面涂有中央情报局用重金研制的动物毒素,只需在身上刺一下,即可当场死亡。但是,求生欲望极强的鲍尔斯却没有选择其中的任何一种死亡方法,而是选择了打开降落伞,跳伞保命求生,成为苏联的阶下囚。 U-2是第一种必须飞入敌境,直接面对拦截机和防空导弹双重威胁的侦察机。因此从60年代初期开始, U-2机上装置了各种电子侦测和反制装备。第一种是装在原先阻力伞位置的“ 9号系统”( S y s t e m9),这套系统不但可以侦测敌机雷达讯号,还能够加以干扰。第二种是“12号系统”,能够在160公里外侦测到 S A-2导弹搜索雷达讯号,让飞行员及时采取回避措施。 U-2于是从1964年初起加装13号系统,这是美国第一种主动干扰防空导弹雷达的电子系统。

不过,由于 U-2机内已无空间,13 号系统是装在主翼中段的油箱夹舱内。U-2飞机上装有8台全自动可昼夜拍摄的光学与红外航空照相机和4部电子侦察设备。在2.44万米、1.525万米、9.15千米高空拍摄时,从所拍照片上可分别区分出步行与骑车人、报纸大字标题与墙上广告。机上的电子设备可自动记录地面雷达的工作频率、脉冲宽度与频率和天线转动周期,继而算出雷达型号和地面位置。1962年以来,我地空导弹部队成功运用 “近快战法”,用飞行高度可超过U-2的新型地空导弹,连续击落入侵我国领空的由台空军飞行员驾驶的U-2飞机5架,成为击落U-2侦察机数量最多的国家。尽管U-2在世界上丢人现眼,被多次揍下来,但改进工作一直未停止过。据美国洛克希德·马丁公司2002年7月3日报道,洛克希德·马丁航空分公司已于今年4月向美国空军交付第一架升级的 U-2侦察机。

U-2CT(下图),是由两架C型改进而成的双座型。后座舱明显高于前座,用于教练用途。

U-2D是将两架U-2A改造成的双座型,但未采用U-2CT的高后座布局。洛克希德公司利用多余的零件,组装出6架双座的U-2D。这批飞机的照相机舱为第二名机员座位取代,服役后用来执行大气研究和气象侦察任务。这也使得第一代U-2生产总数达55架。由于 U-2训练折损过于严重,日后各有一架U-2C和U-2D被改装为双座教练机,称为U-2CT。

U-2E是由U-2A改进的空中加油试验型,只改造了3架。

U-2F是由U-2C改进的空中加油型号,共生产了5架。机上加装了加油伸缩探管。空中加油让U-2的滞空时间可达14个小时,但这对飞行员体能极限也是考验。

U-2G是U-2C的航空母舰舰载改型。机上增加着舰尾钩,机头下加装缓冲器、辅助起落架,襟翼前沿加装扰流片。

U-2H以U-2G为基础,改用硬式空中加油技术。机上加油探管取消,改为硬式加油孔。U-2G与H因为重量增加,飞行性能有所降低。

U-2B/RT、TR-1A/B、ER-3是U-2的高级发展型,名字虽不同,但只是同一型号不同阶段的叫法。U-2R计划于1965年提出设计方案,翼展增大4.9米,机身延长2.4米。美空军与中央情报局对此计划都很感兴趣。起初计划定名为U-2N,后来变为WU-2C,最后叫U-2R。最后研制成功的U-2R翼展为31.5米,机翼面积92.9平方米,翼型为NACA64A系列;机身长19.13米,截面积扩大,搭载有各种侦察设备的机头体积增大,水平尾翼也随之加大。除此之外,在升降舵上加装了角度变换系统,俯仰配平操纵更加简单。

U-2R(左图)计划的最大目标是提高续航能力。其中机翼的大型化与机身截面积的增大起了重要作用,确保了机内燃油增至11034升。燃油采用低挥发性的JP-7型航空燃油。发动机采用是J75-P-13B,起飞推力达7710千克。当飞行高度达18000米时,推力仍可达起飞时推力的90%;在以M0.56(700千米/小时)速度巡航飞行时,耗油率仅l60加仑/小时,所以U-2R的续航时间大大超过U-2,达18小时。

U-2G 中情局从1963年起进行航舰起降测试,以便 U-2前往世界偏远角落执勤。3架改装的舰载型 U-2被编号为 U-2G。 U-2的航舰起降测试相当顺利。不过由于动用航舰战斗群耗资巨大,而且行踪不易保密,中情局只利用航舰执行过一次U-2飞行任务,于1964年侦察法国在南太平洋的核子试爆设施。两架 U-2G日后在1971年转交给国家航空太空总署( N A S A),担任高空试验任务,一直使用到1989年退休。

随着华约装甲部队的不断增强,战术战场监视任务成为了北约方面的重要课题。早在70年代初,美国空军提出了无人驾驶战场监视侦察机的方案。方案一出台,即遭到洛克希德公司的反对,并相应提出U-2R的战场监视机新方案。该方案在搭载监视侦察设备能力和巡航高度方面比无人方案好,比计划中得F-111监视型的滞空能力要强。因此洛克希德公司的方案得到了美国参谋长联席会议的支持。空军为了避免过多涉及U-2过去间谍飞机的形象,要求将新型号改名为TR型,单座型命名为TR-lA,双座型命名为TR-1B。

第一架TR-1A的(编号80-1066)于81年7月15日在巴姆代尔出厂,8月1日首飞。TR-1B1号机(80-1064)于83年1月完成,2月23日首飞。这架双座型是U-2系列第一个专门制造的双座型。TR-1共生产了37架,其中A型32架,B型3架,ER-2两架。1991年TR-1A/B改称U-2R/RT。

TR-1型的若干改型简介如下:TR-1A单座高空战术侦察型,机体与U-2R完全相同,装一台J75-P-13B涡轮喷气发动机。机上带有合成孔径侧视雷达与电子监听侦察装置,可不飞入敌国境内,即可侦察到纵深55千米以内的目标。TR-1A还可以精密定位打击系统(PLSS)方式工作,3架TR-1A沿三角形位置飞行,侦察敌方雷达等辐射目标。收集到的信息实时传给地面站,即可迅速计算数百千米处目标的精确位置。TR-1B是双座教练型。ER-2型基本与TR-1A相同,供国家航空航天局作地球资源研究机。1981年6月10日向国家航空航天局阿姆斯研究中心交付。1990年有一架TR-1改装F101-GE-F29发动机并进行试飞,采用这一发动机可以提高维护性与飞行性能。海湾战争期间有6架U-2/TR-1执行了战略、战役和战术侦察任务,无战斗损失。

升级后的U-2的新版本——U-2S,其最大的改进在于安装玻璃座舱、先进的多功能显示器和性能增强的航空电子设备。比起早期的U-2来,新一代的U-2S飞机引擎的马力更强劲,飞行高度和航程因而大大增加。此外,由于飞机表面涂有吸波材料,可以更有效地躲避雷达的跟踪。经过这么一番“旧貌换新颜 ”,美国军方人士毫不讳言地指出,新一代的U-2S将成为美国在21世纪的“高空之眼”。目前,面对无人驾驶飞机“全球鹰”和“捕食者”的咄咄逼人之势,U-2所以不会“下岗”,原因就是它能不断升级换代,不断淘汰旧技术,采用新技术。

U-2S/ST是U-2R/RT的改型,发动机改用F118-GF-101型号,推力为8620千克,比J75的推力提高了12%以上,燃料消耗降低16%,重量也减轻了500千克以上。因此U-2S的作战高度大大超过24400米,续航能力也增加不少。该发动机装有再起动装置,同时也更新了机上航空电子设备。机上加装了ASARS-2先进合成孔径雷达系统,该系统采用MTI移动目标显示器。这种型号最初的3架已于1994年10月28日交付美国空军,剩下的U-2R 31架、U-2RT两架在1998年前也改进为S/ST型。

U-2从20世纪50年代初开始研制,至今已形成11种型号。它历经冷战各大事件,甚至是事件中的主角。经过上述改进,U-2必将在新的世纪里,发挥更大的作用。

U-2飞行员。由于U-2在高空飞行,对飞行员必须有相应的保护措施。图中飞行员身穿橙色高空代偿服,戴与可以和代偿服连接密封的飞行头盔。下图为U-2座舱图片,最特别的是作为一种大型而不强调机动性的飞机,飞行员使用方向盘来操纵U-2飞行。座舱专门为高空飞行进行了专门设计,向侧面打开的座舱盖能防高海拔的强紫外线。有后视潜望镜。飞行员途中可食用管状的宇航食品,可用座舱的食物加热器进行加热。

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