[科普中国]-U-2侦察机

发展沿革研发背景

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。

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-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”的危险任务4。

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）5。

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。

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（美国独立日），飞越苏联领空，7月5日对莫斯科进行侦察。

1958年3月开始对中国进行侦察。

1960年5月1日在苏联首次被击落，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。

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。

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。1

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。6

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。有韩国分析人士担忧，U-2侦察机在从乌山基地与1000公里外的驻日美军基地之间往返飞行时，监视朝军动向中会出现空白。7

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。

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。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。

在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。8

设计特点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5。

高空侦照美国空军的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。9

U-2高空侦察机最拿手的本领是高空照相，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高空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。5

结构动力U-2飞机采用常规布局，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25,000m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18km/h，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。

技术数据参考数据

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侦照设备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。11

衍生型号U-2AU-2侦察机首个量产型号，使用J57-P-37A发动机2；

U-2BU-2B是使用J57-P-31发动机的改进型2；

U-2C使用J75-P-13发动机的改进型2；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1。

U-2D改以双座，第二名飞行员负责照相舱的工作1。

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1。

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2；

U-2EPX可以从航空母舰起降1。

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2；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1。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1。

ER-2U-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21。

服役实战初航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。

在艾森豪威尔总统没有最终决定对苏联进行高空侦察之前，U-2先对苏联周边的东欧国家进行了一次试探性侦察。这次试探性侦察飞行虽然获得了成功，但还是被地面防空雷达发现，只不过是没有收到正式的官方抗议而已。U-2侦察机首飞成功的消息传到白宫后，总统依然没有批准飞越苏联上空的侦察计划。在等待的过程中，U-2也没有闲着。1956年7月2日，2架U-2分别对捷克斯洛伐克、匈牙利、罗马尼亚、保加利亚、东德、波兰和罗马尼亚进行了侦察，照片非常清晰。种种迹象表明，对苏联进行越境高空侦察的时机已经成熟。

当苏联上空的天气开始转睛的时候，艾森豪威尔总统也终于批准了对苏联的高空侦察任务，希望侦察飞行能最大限度地覆盖苏联重要目标，特别是轰炸机基地。艾森豪威尔总统对苏联的抗议很敏感，所以把U-2的行动期限定为10天。其实此时总统的心情很复杂，既对能收集到高质量的情报感到兴奋，又对可能引起的后果感到担忧。

1956年7月4日美国独立日，U-2开始执行飞越苏联领空的行动。它首先从威斯巴登起飞，然后飞到波兰城市波兹南，再飞向白俄罗斯，之后向北转直到列宁格勒，最后飞越苏联的波罗的海加益共和国后返航。这次成功的飞行总共历时8小时45分钟，覆盖了苏联高度机密的明斯克和列宁格勒，那里有苏联的远程轰炸机基地、海军造船厂和军事训练场等敏感目标。第二天，U-2又对莫斯科等地进行了一次成功的8小时侦察。这是U-2侦察机唯一一次对莫斯科的侦察任务，驾驶员维托也成为了唯一一名驾驶U-2侦察机飞越莫斯科上空的美国飞行员。虽然当时云层较厚，U-2侦察机上安装的A一2型照相机还是拍摄到一批苏联首都的高空照片。通过照片，中央情报局发现了位于莫斯科附近制造“米亚-4”重型喷气轰炸机的飞机制造厂、位于卡哈姆科的火箭发动机厂和位于加里宁格勒的导弹工厂等重要军事目标。

虽然两次行动都获得了成功，但均被苏联的防空雷达准确的地捕捉到，而且“米格”飞机都出现在U-2的下方，只是由于它们的飞行高度太低对U-2侦察机没有构成任何威胁。据分析，苏联在莫斯科和列宁格勒这两座重点城市的雷达探测能力是最弱的，也许这是因为自信的苏联人认为没有什么敌方的飞机能够飞到这些城市上空的缘故吧。

此后，U-2又侦察了乌克兰等地，最远一次一直飞到了克里米亚半岛才返航。根据U-2发回的情报，美国人惊讶地发现，实际上苏联的远程轰炸机数量是十分有限的，以前的数字是被夸大了。在此之前的数次红场阅兵中，苏联用他们手中仅有的十几架远程轰炸机重复通过红场上空，让美国误以为苏联的远程轰炸机数量已经远远超过了美国，至少拥有100架“米亚-4”重型喷气轰炸机。但U-2带回的照片证实这些判断是完全错误的，大大缓解了美国对于苏联“战争机器”的恐惧情绪。

苏联向美国驻莫斯科大使馆递交了外交照会，并附上了U-2侦察机入侵的详细路线图。照会中，苏联表达了对于美国飞机飞越其领空进行间谍活动的强烈不满，并且认为非法进入他们领空的是美国空军的一种双引擎中型轰炸机。苏联人的这些判断是经过询问执行拦截任务的“米格”飞机驾驶员而得出的结论，由于这些“米格”飞机无法靠得更近，所以不能准确描述U-2侦察机。没有任何美国军用飞机飞越苏联上空，苏联的指责是蓄意的捏造。随后，波兰和捷克斯洛伐克也对美国入侵其领空的行动提出了强烈抗议，但美国对上述两国的抗议不予理睬。

由于艾森豪威尔最初被告知的是苏联的防空雷达无法探测到飞行在20000米高空的飞行器，但这次接到苏联的照会和U-2侦察机入侵路线图后，他开始怀疑以后的侦察任务是否必要、是否安全。总统的信心受到了极大打击，他怕这样的间谍活动一旦被美国人知道后，自己也难以交代。“被苏联发现是一回事，在国人面前失去威信就是另外一回事啦”，总统说道。

于是，U-2侦察机对华约国家的越境高空侦察任务被暂时中止了。

虽然U-2侦察机在欧洲的行动暂时中止了，但在埃及却开始发挥巨大作用。1956年7月26日，埃及总统纳赛尔为了报复美、英收回对埃及阿斯旺大坝项目的投资，决定对苏伊士运河公司实行国有化，迫使西方投资方退出公司。苏伊士运河是一条连接红海与地中海的100多英里长的狭窄水道，战略地位十分重要。其实早在“苏伊士危机”爆发前，美国中央情报局就打算在土耳其的南部城市阿达纳部署U-2侦察机。但由于飞机和人员仍在训练中，这项部署计划一直拖到1956年9月初。在“苏伊士危机”的促使下，8月29日，2架U-2侦察机离开德国威斯巴登对地中海地区执行侦察任务。由于目标距离太远，它们在阿达纳作短暂停留并补充燃料。第二天，U-2在马耳他和塞浦路斯发现了集结的英国作战部队，战争很明显已经迫在眉睫。

美国当然不希望看到由于2个欧洲国家对埃及使用武力，而让中东地区对西方世界产生反感，从而给苏联进行渗透的机会。为了给英国施加压力，同时也向英国传递一个信号，美国是不希望看到在苏伊士运河地区爆发冲突的。

1956年10月29日下午，以色列的伞兵部队进攻西奈半岛，随后是机械化部队深入埃及领土，“十日战争”正式爆发。就在战争爆发前三天，根据U-2侦察机发回的照片，美国人已经知道以色列可能会马上对埃及动手了。10月31日晚上，英、法军队介入冲突，轰炸了主要的埃及军用机场。冲突爆发后不久，美国总统艾森豪威尔呼吁双方停火，此时苏联也扬言说要出兵保护埃及。艾森豪威尔立即要求U-2对叙利亚进行侦察，看看是否有苏联的军队进入叙利亚。U-2带回的情报显示，在叙利亚没有发现任何苏联的飞机与部队。由于总统的特别关注，从11月7日到12月12日，U-2对叙利亚共进行了14次侦察。1956年11月7日，英、法两国决定停火，月底开始从埃及撤军。这次事件中，美国政府一直掌握着主动，这要归功于U-2提供了快速而又及时的情报。

1957年初，艾森豪威尔总统仍没有批准U-2进入苏联的敏感地区，但对苏联边境地区的侦察往往会在无意中成为越境侦察。1957年3月18日，一架在苏联南部边境地区搜集地面雷达部署情况的U-2，由于飞行罗盘的故障进入了苏联领空。由于当时云层很厚，飞行员没有意识到已经进入了苏联空域——直到看到飞机下方出现了试图拦截他的苏联战斗机。

折翼1957年5月6日的一次会议上，艾森豪威尔总统的态度终于开始松动。U-2侦察机从此可以对苏联的边疆地区进行侦察，如苏联东北部的堪察加半岛、贝加尔湖和塞米巴拉金斯克核试验场。1957年7月8日，一架从阿拉斯加埃尔森空军基地起飞的U-2对苏联远东地区进行了侦察，这是U-2首次从美国本土起飞执行对苏联地区的侦察任务。1959年6月9日，U-2飞越苏联乌拉尔地区，对苏联的导弹试验基地进行了侦察。侦察结果显示，苏联正在扩大它们的导弹发射基地。这年的下半年，U-2侦察机又多次对苏联地区进行了飞越行动。但行动进行得越来越艰辛，苏联的防空系统对U-2侦察行动的预警时间越来越短，跟踪时间也越来越长。

秘密侦察行动依然继续，直到1960年5月1日，一架从巴基斯坦白沙瓦附近机场起飞的U-2侦察机被苏联防空军的S-75防空导弹(北约代号SA一2防空导弹)在斯维尔德洛夫斯克击落，飞行员加里-鲍尔斯被俘。关于这次事件，还流传着这样一个故事。由于U-2侦察机是美国军方最高机密，如果飞机在苏联上空被击落，后果将是灾难性的。因此美国军方在U-2侦察机上的弹射座椅后面安装了自毁系统，当飞行员弹射后70秒将启动自毁系统炸毁飞机。但鲍尔斯驾驶U-2被击中后不敢冒这个险，他不知道到底是先弹射还是先自毁，所以自己先弹射保命了，压根儿没有打开自毁系统，使得苏联人在地面上找到了U-2较完整的残骸。其实，选择五一国际劳动节对苏联进行侦察是相当愚蠢的，虽然这天苏联防空军的值班人员可能不是很多，但空中执行任务的苏联军用飞机同样也很少，苏联的雷达可以轻易地在“寂静的天空”中发现并跟踪U-2侦察机。围绕击落产生了一系列的版本，最离奇的编造是：苏联情报机关早就通过各种渠道侦知白沙瓦是U-2飞机的主要基地之一。他们不动声色地派遣了一个名叫彼得的特工，以勤杂工的身份打入白沙瓦空军基地。经过一番精心策划，彼得“偶然”地结识了美军机械师罗伯特。他投其所好，通过玩纸牌很快成了罗伯特的密友。从罗伯特那里，彼得探听到了U-2将在5月1日零点起飞，进入苏联执行任务的绝密情报。据苏联情报机关后来透露，彼得在将情报通知苏联间谍机关后，连夜潜入机场停机坪，神不知鬼不觉地将一截磁性钢丝插进U-2的高度仪。飞机上的高度仪是一种根据机舱外部气压的大小来测量高度的仪表，由于磁性钢丝的干扰，虽然高度仪的指针指在20000米，可实际高度可能只有不到15000米。关于一名苏联间谍潜入U-2飞机上用一根带有磁性的螺钉替换了高度表上的一颗，使鲍威尔误认为到了安全的2万尺高空.据Oleg Penkovsky，一名为西方服务的GRU特务称一共发射了14颗导弹击落U-2.据2010年CIA的解密文件，很长期间美国高层都不相信鲍尔斯的飞行回忆，认为他是叛逃者，原因在于NSA提供的监测报告显示U-2飞机最后的飞行是从65000英尺降到了34000英尺。一名飞行员称他驾驶一架改造后去掉了武器的苏-9用尾流干扰了U-2使它坠落，他说如果被导弹击中U-2的飞行员不可能生还.2000年Sergei Khrushchev（赫鲁晓夫之子）写书称Mentyukov根本没有撞中U-2，第一颗导弹在U-2近处爆炸从而撕掉了尾翼使得飞行员得以逃伞.

U-2在苏联上空被击落、鲍尔斯被俘使毫无准备的美国陷入极其难堪的境地。最初，苏联方面没有任何动静。美方不知道鲍尔斯的死活，认为在20000米的高空，飞行员即使从飞机中弹出来也很难存活；而且U-2飞机上有自毁装置、不会有把柄落在苏联人手里。所以极力否认，只是由NASA出面，宣称只是一架搜集气象资料的飞机迷航。可苏联人很快将U-2飞机残片找到、拼好，并对生俘的美国飞行员公开审判。艾森豪威尔不得不出面承认，是他亲自批准这些针对苏联的间谍活动的。

鲍尔斯被俘后，U-2侦察机在一夜之间成为了全世界关注的焦点。世界历史上大概没有任何一架飞机的坠落会引起如此巨大的连锁反应。鲍尔斯事件的直接结果是原定在5月中旬召开的美、苏、英、法四强高峰会议的流产和艾森豪威尔访苏计划的取消。东西方冷战再起，接着是古巴导弹危机，人类几乎走到了核战争的边缘。

“鲍尔斯事件”后，美国彻底停止了U-2侦察机对苏联地区的飞越侦察活动，U-2的身影开始频繁出现在拉丁美洲和亚洲远东地区。1961年4月，U-2侦察机多次对古巴进行侦察，为即将进行的推翻卡斯特罗政权的行动做准备。“猪湾入侵”失败后，U-2每个月就要对古巴进行一次侦察。到了1962年的春天，中央情报局获得了苏联在古巴活动增多的报告，U-2对古巴的侦察增加到每月至少2次。侦察情报显，古巴得到了越来越多的“萨姆”防空导弹，对古巴的侦察也变得越来越危险。1962年10月14日，理查德·海泽尔少校驾驶U-2发现苏联在古巴开始部署中程弹道导弹，由此拉开了自第二次世界大战以来最濒临战争边缘的“古巴导弹危机”的序幕。在U-2侦察机提供的导弹照片和美国强大的军事压力面前，苏联终于从古巴撤出了弹道导弹。从某种意义上说，U-2侦察机成了挽救世界的“救星”。按照美国人自己的说法，如果让苏联在美国的“后院”部署弹道导弹成功，接下采解决问题的方法恐怕就只有战争了。经过这番折腾，U-2侦察机更是家喻户晓，爱尔兰一个乐队还以U-2作为他们乐队的名字，一直红到了今天。

击落U-2从1956年6月开始对苏联进行侦察。屡次遭到苏联防空军的米格-19P等战斗机迎击。不过，能对U-2产生威胁的战斗机并不存在。在1960年5月1日在苏联领空由CIA所属的U-2侦察机侦察时，苏联S-75地对空导弹进行了迎击，U-2被击落。飞行员加里-鲍尔斯逃生并被苏联俘虏作公开审判，以间谍罪起诉。美国以KGB特工佐鲁道夫-阿贝尔做交换。

关于这架飞机之所以被击落产生出一系列谣传，最有名的是因为这架飞机被苏联的特工在仪表盘上做了手脚，飞行的高度未达到2.5万米，但仪表盘却显示达到飞行的高度已达2.5万米。最终被苏联的S-75防空导弹击落。

1962年9月至1967年9月，空军地空导弹部队共击落国民党空军U-2型高空侦察机5架。12

退役计划据俄罗斯媒体7日报道，美国五角大楼3月4日提交2015财年国防预算草案，建议全部退役U-2战略侦察机。部分职能将由性能远逊于彼的RQ-4“全球鹰”战略无人机承担。根据美国军方的评估，U-2使用费过于昂贵，每小时飞行费用3.2万美元，而且飞机本身已经过于老旧落后，因此建议全部退役。美国空军司令部支持五角大楼的决定。随着时间的推移，U-2的部分情报侦察职能将移交给从2013年底开始飞行试验的RQ-180新型无人侦察机。13