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宁夏论坛 >  谍海孤舟的前世今生——飞越半世纪的U-2高空侦察机

发表于 2016-01-14 09:12    IP属地:辽宁

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谍海孤舟的前世今生——飞越半世纪的U-2高空侦察机
  U-2高空侦察机秘密设计和研制于六十多年前,是美国空军历史上最重要的侦察机,其生产线先后两次重开,其原定的后继机SR-71“黑鸟”也早已退役。2014年3月五角大楼提交了2015财年国防预算草案,决定全部退役U-2战略侦察机,使用高空无人机取而代之,这标志着一个时代的结束。
       U-2是高空侦察的神秘世界里的常青树,在现役的30多架U-2中有两架机龄长达41年,飞行时间达到了创纪录的2.5万小时。而一般战斗机的寿命不过数千小时。
       在 U-2 侦察机 57 年的服役历史里,超过 900 位飞行员驾驶它在全球各地执行过无数次高空侦察任务,其中有4人飞行U-2达到了惊人的 2,500 小时。
       今天和同学们分享一下神秘的U-2高空侦察机的故事。


洛克希德的鬼才设计师、U-2 之父——凯利.约翰逊和U-2的合影,他还"黑鸟"SR-71之父



背上背着数据链天线的U-2S


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发表于 2016-01-14 09:27    IP属地:辽宁

引子
  U-2 是一种了不起的飞机,不单表现在它外形独特、飞行高度高和航程远,更在于其在冷战史上非同寻常的地位:它本身就是冷战的产物,当美国急于了解铁幕另一边的情况时发现无论是人力情报还是公开渠道能获得的信息少之又少,于是一种全新的侦察方式呼之欲出。(当时还没有人造卫星)
  U-2计划的起源可以追溯到1954年,宝丽来公司的创始人——埃德温•兰德博士和其他6位来自新英格兰的知名科学家组成了一个智囊团,他们的任务是向艾森豪威尔总统提出如何防止苏联突然核袭击威胁的建议。随着铁幕的完全落下,西方世界无从了解苏联军事最新的进展。兰德智囊团选择了几个月前被美国空军否决的一个激进的空中侦察机方案,这就是U-2前身。


U-2计划的起源可以追溯到1954年,宝丽来公司的创始人——埃德温.兰德博士和其他6位来自新英格兰的知名科学家组成了一个智囊团,他们的任务是向艾森豪威尔总统提出如何防止苏联突然核袭击威胁的建议。随着铁幕的完全落下,西方世界无从了解苏联军事最新的进展


       1954 年秋天,美国总统艾森豪威尔授权中情局研制一种能用来对苏联、中国等社会主义国家执行高空侦察任务的飞行器,这就是研制新侦察机的“感光板”项目。几经周折,洛克希德公司的鬼才设计师凯利.约翰逊的设计方案得到中情局的认可:
       他设计的飞机没有自卫武器,翼展长出机身两倍,为减轻空重连机舱增压设备都被取消了,与其说他设计了一架飞机,不如说设计了一架带喷气式发动机的滑翔机。因为设计怪异,它的操纵性能很不好,空中转弯坡度稍大就有坠落的危险;在高空飞行时发动机经常熄火,且一旦熄火后就很难重启;为了减重导致它的机体结构很脆弱,不能进行大过载机动,飞行员飞行时动作必须很轻柔;因为采用的是自行车式起落架加上要平衡两侧机翼内的油量,每次着陆时必须格外小心,遇到侧风很容易偏离跑道。
       但同时它又有其他飞机当时想都不敢想的卓越性能:最高升限达 22,000 米,最远航程 11,200 公里,能保持 9 个小时连续飞行,携带了至少四种照相机,既能进行昼间普照和详拍,也能进行夜间红外摄影;此外还安装了可以分别记录并干扰对方地面通信、雷达频率和导弹制导信号的电子设备,可以说其性能非常先进。打个比方,它就是一个先天残疾却拥有超常才能的“畸形儿”。


美国空军的道格拉斯C-124运输机把U-2运到“牧场”进行试飞





这是第一架 U-2 原型机,1955 年 8 月 1 日在美国格鲁姆湖空军基地首次滑跑实验。其滑翔机似的机翼能够提供足够的升力,飞机仅仅以 70 节的速度就可以滑跑升空。1955年8月4日托尼•勒维耶驾驶U-2原型机成功进行了首飞,

距离合同签订仅9个月



  U-2的原型机上出现的最严重问题是J57发动机在13700米高度以上会因为空气稀薄而熄火,约翰逊不认为这是进气口设计的问题,因为现有设计能够产生近乎完美的空气冲压分布。于是洛克希德和普惠的工程师在一段时间里气氛紧张,最后人们确定这是由于发动机燃油控制缺陷导致的,并且燃油排放阀工作也不正常。
  制造一种能持续安全运行八-九个小时的发动机是很困难的,普惠工程师一直致力于J57的增推减重,最后采用锻造叶片的J57减重型取代了原来使用的发动机。


J57减重型发动机


  四名洛克希德试飞员驾驶头四架“物品”拓展未知的高空飞行包线,不到30名的工程师为他们提供地面支持。他们测试了压力服和氧气系统,在没有自动驾驶仪的情况下制订了巡航爬升时间表,他们验证了各种减重措施后发现设计过载仅2.5g的机体结构实际上可承受住4g的重力加速度。
  他们在试飞中逐步提高高度,悄悄打破了66000英尺(20117米)的世界飞行高度纪录。


早期U-2的机鼻玻璃纤维盖板下安装了多种传感器



这套过渡型相机系统包含三台被精心翻新的24英寸焦距相机,分别安装在下视、右视和左视台架上



U-2 上安装的侦察照相机



U-2 上可供安装的各种侦察设备,当然不能同时携带那么多,具体带哪样还要视侦察任务而定


中情局感到U-2 4800公里的飞行半径不够用,于是产生了让U-2登上航母的想法,这就是中情局和美国海军合作的“鲸尾计划”。1969年8月,一架U-2C被吊上“小鹰”号航母,8月5日晨U-2C从“小鹰”号航母轻松滑跑98米就升空了。在此后的10年间,共有超过17名中情局的U-2飞行员驾机在航空母舰上起降,但其中只有一次是真正的侦察行动


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发表于 2016-01-14 09:35    IP属地:辽宁

U-2名字的由来
  给U-2起名的过程也是一波三折,先后被称为“天使”、“究竟”、“神秘女郎”、“黑色谍报员”、“黑寡妇”,直到最后被称为“龙夫人”——一个在美国动画片中神出鬼没的女匪首,最初杀人越货,二战中又加入游击队与日军作战,战后又摇身一变潜入中国内地执行间谍任务。然而漫画毕竟是漫画,想象无法替代现实,从 1962 年到 1967 年,先后有 5 架 U-2 侦察机在中国内地上空执行侦察任务时被击落。“龙夫人”无意间成就了解放军地空导弹部队最引以为自豪的一段历史。相比起来,U-2 代号更能让人接受,这是美国洛克希德公司总设计师凯莱.约翰逊为它起的,意为“Utility-2”,后来U-2也成为美国空军的军用编号,虽然并不是侦察机的R字头,U字头算多用途也能解释过去。


这张航空画上有过去 50 年来参与过 U-2 项目的部分飞行员、工程师、地面志愿人员的签名



U-2 的各种型号



U-2的进化史



U-2 "龙夫人"——我们相信上帝,其余的由我们来监视


基本参数
U-2S(最新型号)
  长度:19.2 m
  翼展:31.4 m
  高度:4.88 m
  翼面积:92.9 m2
  展弦比:
10.6
  空重:6,760 kg
  最大起飞重量:18,100 kg
  发动机:1 × 通用电气F118-101涡扇,8,600
kg
  最大速度:805 km/h
  巡航速度:690 km/h
  航程:10,300 km
  实用升限:21,300+
m
  升阻比:23:1
  续航时间:12 h
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发表于 2016-01-14 09:43    IP属地:辽宁

Carmine Vito 的“莫斯科之旅”


早期U-2都被伪装成美国航空航天局的气象研究机


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发表于 2016-01-14 09:45    IP属地:辽宁

  “感光板”是十年前的“曼哈顿”项目(研制原子弹)之后最为保密的项目,分包商都要把部件交给前台公司,以便使洛克希德能以主导身份做好保密工作。为了保密,“臭鼬”工厂在内华达沙漠的偏远地区找到一处可用于试飞的干湖床,五月初在此开始快速施工建设机场,从此此地被称为“牧场”。
  中情局想雇佣外国飞行员执行飞越苏联的任务,为此招募了八名外国人进行喷气式飞机培训,最后只有四人顺利进入“牧场”。在这里有一小队空军军官负责对他们进行训练筛选。
  但是“反光板”项目需要的是那些来自美国战略空军司令部的年轻而富有经验的飞行员。正好此时战略空军司令部裁掉了4个护航战斗机联队,精英飞行员变得唾手可得,其中许多飞行员还有驾驶单发F-84进行远程部署的经历,这需要长时间的海上飞行,很贴合项目的要求。在进行了严格挑选和安全甄别程序后,这些飞行员与中情局签订了为期两年的合同,从此离开军队加入中情局,不过表面上他们是洛克希德的雇员。


中情局的许多早期U-2飞行员出身于美国战略空军司令部,他们有驾驶单发F-84执行远程飞行任务的经历,这需要长时间的海上飞行,很贴合项目的要求


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发表于 2016-01-14 09:47    IP属地:辽宁

  1956年1月上旬第一批6名前空军飞行员开始在接受训练,他们隶属于A特遣队。中情局计划在欧洲和亚洲部署三个能够自持的特遣队实施飞越任务,A特遣队是第一支。每个特遣队的规模大约120人,指挥官(参数|询价)是一名空军军官,执行官是一名中情局官员,其他全是空军军人。中情局负责特遣队的通讯、保安和管理,而飞机、传感器、生命支持系统的所有维修任务都外包给民间公司来做,中情局在华盛顿的“反光板”项目总部进行目标选择和任务规划。

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发表于 2016-01-14 10:07    IP属地:辽宁

  美国空军被“感光板”项目的神速进展说服,取消了与贝尔的侦察机合同,也向洛克希德订购了29架飞机,“感光板”从此正式获得了U-2的军用编号(“U”表示通用)。
  1956年5月初,A特遣队的4架U-2被装入C-124运输机运到欧洲,这些飞机名义上是美国航空航天局的气象研究机。6月20日U-2从西德威斯巴登起飞执行了首次侦察任务,对捷克斯洛伐克和波兰进行了侦察。任务进行得非常顺利,胶片和磁带被迅速运回美国进行处理和分析。这次飞行被华约的防空系统发现,但苏联并没有做出正式回应。随着此类任务的顺利实施,艾森豪威尔总统批准了U-2飞越苏联。

  艾森豪威尔希望能最大限度覆盖苏联的重要目标,尤其是轰炸机基地。但他也很担心苏联的抗议,因为就在不久前,美国失败的侦察气球项目招致了苏联的强烈谴责,于是他把对苏联的任务限制在十天内。


  1956年美国独立日早晨,A特遣队的赫维•斯托克曼(Hervy Stockmann)驾驶U-2起飞,开始了耗时八小时四十五分钟的任务。这次任务覆盖了明斯克和列宁格勒周围的高优先级苏联目标,其中大多是轰炸机基地、造船厂和军队训练场。卡迈恩•维托(
Carmine Vito )在第二天驾驶同一架飞机一路飞向莫斯科,成功完成另一次八小时的任务。


卡迈恩•维托(Carmine Vito)是唯一一位飞越莫斯科的U-2飞行员


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发表于 2016-01-14 10:13    IP属地:辽宁

  但这两次飞行都被苏联防空系统发现,斯托克曼和维托通过偏航观测器看见米格战机在下方努力爬升,但他们的最大高度距离U-2还有6000米,也就是说只要U-2不因发动机熄火而被迫下降高度进行重启,那么米格就构不成真正的威胁。当技术人员对信号情报磁带进行分析并与地面拦截站的数据关联后,就知道了苏联早期预警雷达已经探测到这架来历不明的飞机,并设法对其航线进行了部分跟踪。
  在维托飞行后的连续三天,任务都因恶劣的天气而被迫停止。7月9日,马蒂•克努森驾机飞越了俄罗斯欧洲部分,从波罗的海一直到乌克兰。第二天格伦•达纳韦执行了A特遣队当时耗时最长的一次任务,向东一路飞到克里米亚然后折回。
  7月10日,苏联照会美国驻莫斯科大使馆,发表了抗议声明,抗议称美国飞机“严重侵犯”了苏联领,并持有“侦察目的”。苏联认为那是一种“双发中型轰炸机”,这也证实了米格飞行员未能接近U-2进行观察的事实。
  这对美国总统来说并不是好消息,他曾被告知苏联雷达无法侦测到一架飞行在21300米高度的小型飞机,艾森豪威尔停止了进一步的飞越任务。

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发表于 2016-01-14 10:14    IP属地:辽宁

  项目总部此时心情五味杂陈,他们已经知道在U-2飞越过的机场上只有很少的“野牛”和“熊”式远程轰炸机,说明苏联的轰炸机数量是虚张声势。中情局官员赫伯•米勒指出:“五次侦察任务已经证明我们在重要课题上的许多猜测可能存在严重错误。”,理查德•比塞尔知道让总统批为今后从欧洲进行的飞越,以及在土耳其建立第二个U-2部署基地会有多困难。


在U-2飞越过的机场上只有很少的“野牛”和“熊”式远程轰炸机,说明苏联的轰炸机数量是虚张声势


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发表于 2016-01-14 10:15    IP属地:辽宁

  艾森豪威尔还是改变了主意,批准了进一步的飞越任务,但前提是必须让他确信U-2在穿透苏联领空时不被发现。中情局在日本部署了第三支U-2特遣队,并开始了一项为U-2增加雷达波吸收和消除设备的项目,但最后没有成功。在此同时,项目指挥部发现苏联预警网在里海和喜马拉雅山之间有个薄弱区域,于是中情局在1957年8-9月间,在巴基斯坦实施了另一系列极具价值的八次飞行。此后U-2很少飞越苏联领土,1960年5月1日加里·鲍尔斯被SA-2地空导弹击落后就彻底终止了。

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