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洛克希德U-2，外号蛟龙夫人（Dragon Lady），是美国空军一种单座单发动机的高空侦察机。能不分昼夜于70,000英尺（21,336米）高空执行全天候侦察任务。在和平时期、危机、小规模冲突和战争中为决策者提供重要情报。这战机亦用于电子感应器研究、确认卫星资料和校准卫星。
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虽然U2由首次飞行至今已经67年，但是最新型号U-2S仍然活跃于美军前线，服役期比它的后继机型SR-71更长，SR-71已于1998年退役。U-2R生产线曾于1980年代重开。一份于2005年12月23日由美国国防部核准的机密预算文件中要求U-2R计划最迟于2011年结束，并于2007年初将部份U-2R除役。U-2R很可能会由诺斯洛普·格鲁门公司制造的全球鹰无人飞行载具取代，不过到了2020年时美国国防部并没有将U-2R除役，2021年美国空军的31架U-2S侦察机进行价值5000万美元（3780万英镑）的升级，可以再飞行30年。洛克希德・马丁公司U-2项目主管艾琳・海利（Irene Helley）说：“我们不会放弃这个项目，我们正在大力投资让U-2进入新的任务环境。”“在这个新时代，没有计划终止的日期。”。[2]
自40年代起冷战展开，美国对苏联国内的情报需求甚切。空军开始以RB-47侦察机闯入苏联领空进行高空侦照，当时苏联的空防仍然存在漏洞，很多边界和领空都未有雷达覆盖，美军就利用这些空隙进入苏联领空进行侦察。到1950年苏联的防空政策有非常重大的转变，开始攻击一些飞近国界或入侵领空的外国飞机。随著朝鲜战争于1950年6月爆发，苏联的“严格防空政策”（severe air defence policy）更延伸到远东地区。1952年8月苏联战机闯入日本北海道领空击落1架美国空军B-29超级堡垒轰炸机(RB-29)侦察机，于苏联领空进行高空侦照变得愈来愈危险。
因此美国空军开始寻求一种飞行高度70000尺或以上的亚音速高空侦察机，藉高飞行高度来回避苏联的战机的拦截，当时最先进的苏联战斗机—米格-17飞行高度为45000尺。1953年7月，空军要求格伦·L·马丁公司研究将B-57坎培拉式轰炸机改良成一种超高空侦察机的可行性，也与贝尔飞机公司和费柴尔德公司签订研究合约，认为这些小公司能较快完成研发和生产。到1954年1月，3家公司均各自提出了自己的设计。费柴尔德公司提出了M-195设计，单发动机，飞行高度67,200英尺；贝尔飞机公司则提出了67型（后来的X-16[3]）设计，双发动机，飞行高度69,500英尺。而格伦·L·马丁公司则为RB-57加装了一对大机翼，使飞行高度能达到64,000英尺。
未有与空军签订研究合约的洛克希德公司在得知空军计划后，于1954年3月由首席工程师凯利·詹森领导的Skunk Works向空军将领和文官多次展示飞行高度超过70,000英尺，航程2,000英里的CL-282设计，在F-104机身和机尾的设计基础上，安装大展弦比机翼。部份文官对CL-282非常有兴趣，但空军将领们却意兴阑珊。一位空军将领甚至于展示途中离席，并批评CL-282主轮、尾轮起落架与无武装的怪异设计毫无兴趣。[4]
1954年6月1日，洛克希德的CL-282设计正式被空军以单发动机和怪异设计为由否决。空军选定贝尔飞机公司的X-16和改装现有的B-57成为高空侦察机。并于9月与贝尔飞机公司签订建造28架X-16的合约。[5]
1954年7月26日，随著苏联威胁越来越大，总统艾森豪授权詹姆士·克林（James Rhyne Killian）成立和领导一个智囊团去研究国家现有的技术能否面对当前的问题[6]。智囊团分为三组，其中一组负责调查美国的情报能力，名为“Project 3”。“Project 3”由埃德温·兰德（Edwin H. Land）领导，还有另外5位成员。同年8月，兰德到华盛顿与一些国内情报机构会面时，从一位中情局官员手中接到一份CL-282设计图，并告诉他空军已经否决了这个设计[7]，兰德看过设计图后留下了深刻印象。几天后，他向“Project 3”其他成员展示这份设计图，所有成员都对这架飞机非常有兴趣，并认为中情局较空军适合于和平时期对苏联进行高空侦照。“Project 3”成员于10月向当时中情局局长艾伦·杜勒斯讨论CL-282的概念，但道勒斯并不希望中情局接手任何空军的计划，即使已经被空军否决的也一样。[8]1954年11月初，克林和兰德与艾森豪总统会面，向他解说CL-282的设计和讨论有关高空侦察机的问题。最后，艾森豪总统批准发展CL-282，并同意新型高空侦察机计划应该由中情局负责。[9]
1954年11月23日，艾森豪总统正式批准中情局接手CL-282，并要空军提供一切必要的协助[10]。1954年12月9日，中情局与洛克希德公司签订“感光板计划”，中情局提供两千万美元研发CL-282机体，空军则提供发动机经费。1955年8月，中情局订购的U-2原型机首飞成功后，中情局与洛克希德公司签订52架U-2生产订单，空军被迫终止原定的28架X-16合约。
1955年，首架U-2原型机没有正式名称，它在洛克希德公司的代号为“Article 341”或“Angel(天使)”。1960年公诸于世后，美国新闻界依据它的外表，称呼它为“The Shady Lady(黑夫人)”。当时美国报纸正长期连载一个以中国沿海为背景的冒险漫画“Terry and the Pirates(泰瑞与海盗)”，其中有一名神秘冷艳的东方女贼率领地下组织对抗共产党；美国空军有人灵机一触，以“Dragon Lady(蛟龙夫人)”来称呼U-2侦察机。美国空军不愿意泄漏U-2是侦察机的身份，所以未以“R”(Reconnisance)侦察机序号来命名U-2，选择了“Utility 2”(多用途二号)。
由于CL-282设计作侦察之用，因此官方名称代号并未有使用B-（轰炸机）或F-（战斗机），但它属高度机密，所以又不能使用侦察机代号。为了隐藏其真实用途，美国空军于1955年7月选择了U-（utility，多用途）这个代号，自此CL-282就订名为U-2。
由于属高度机密，凯利把设计办公室迁移到位于加州伯班克的臭鼬工厂内，并把工程人员安排在离U-2生产线50英尺内的地方工作，以方便工程人员在生产出现问题时能迅速修正。[11]
凯利以F-104星式战斗机为蓝本，把那对低展弦比的机翼换成一对类似滑翔机的超修长机翼，高展弦比的机翼令U-2有著跟滑翔机相似的飞行特性。其独特的著陆特性和极高的飞行高度，令驾驶U-2的挑战性非常大。为了保持70,000英尺的飞行高度，U-2A和U-2C必须以最高速度飞行。然而，70,000英尺高空上U-2的失速速度与最高速度只相差5节（每小时9公里）。近九成任务中，U-2飞行员都要把速度保持于那5节之内，飞行高度常常因此而下跌，导致被敌方发现，抑或转弯不顺会造成一边翼端超速而另一端失速，形成失控甚至解体。中华民国空军黑猫中队飞行员回忆：30度之内转弯都没问题，但开始转弯之时机极为重要，转早了飞弹会跟著转，晚了又躲不开。
为了减轻重量，U-2在制造上采用了很多滑翔机技术，机翼和垂直尾翼只以扭力螺栓（Tension Bolt）安装于机身，机翼亦未有像传统飞机一样穿过机身以增加强度，内部则载有U-2大部份燃油。[12] 而每边机翼末端下都装有1个钛金属制的滑橇以在著陆时保护机翼。
另一个外观特征就是其起落架，与其他飞机的典型三点式设计（机鼻1组，机翼下2组）不同，U-2的“脚踏车式”起落架只有2组，机腹正下方(驾驶舱后)1组，发动机尾下方装有另1组可转向起落架。为了于滑行时保持平衡，起飞时翼下装有一对名为“pogos”的抛弃式辅助轮。“pogos”会于U-2起飞后掉落，并由地勤人员回收再用。
U-2原型机设计配备1具重3,820磅，提供13,000磅推力的普惠J57/P31发动机，但由于当时RB-57D都是配备这种发动机，J57/P31的生产数量未能完全供应两种机种使用。因此，U-2原型机只配备一具较J57/P31重276磅，只能产生10,200磅推力的J57/P31。
U-2被公认为空军中最具挑战性的机种，对飞行员的技术要求甚高。其修长的机翼令U-2有跟滑翔机相似的飞行特性，对侧风极之敏感，并倾向于跑道上飘浮，使得著陆非常困难。
第2飞行员通常会被指定为任务的后备飞行员和机动员（mobile officer），机动员会坐在1辆高性能追逐车（high-performance chase car）内，并于跑道头等待。著陆的U-2飞越后，追逐车会以高速跟随并由车上的机动员通过无线电向飞行员喊出高度。当主起落架与地面相距2英尺时，飞行员会展开翼上的扰流板以降低升力。著陆后，减速板会于机翼后的机身展开来减慢飞机速度，并以一边的翼尖滑橇触地。
U-2停下后，在附近待命的地勤人员会为U-2装上“pogos”辅助轮。地勤人员会先将“pogos”安装于较“轻”（未触地）的一边机翼，然后由两名地勤人员以自身重量把安装了“pogos”一边机翼拉下，并由第3位地勤人员于另一边机翼安装“pogos”。完成之后，U-2会以自力滑行到停机坪。
由于要在高空执行战略侦察任务，而且U-2驾驶舱只保持大概29,500英尺的气压，飞行员必须穿著一种类似太空衣的压力衣（由大卫克拉克公司制造）以保护飞行员于飞行和弹射时免受以下的危机威胁。但穿著以塑胶物料制造而又密封压力衣并不舒适，飞行员于飞行途中所产生的热力未能排出，使飞行员时常汗流浃背。在每次8小时的任务中，飞行员体重会下降6至8英磅（2.7至3.6千克）左右[13]。
压力衣于飞行和弹射时为飞行员提供100%纯氧，在没有供氧的情况下，飞行员会出现视界狭窄、晕眩、反应缓慢等症状，并于30-60秒内失去意识。
于70000尺高空温度只有零下70℃，压力衣于弹射和驾驶舱暖气失效时防止飞行员出现体温过低（hypothermia）、冻伤和眼球结冰。
当高度超过63,000英尺（19,000米）的阿姆斯特朗界线时，水的沸点因低压而降低至37℃，在没有压力衣的保护下，飞行员于弹射和驾驶舱失压时体内的水份会因体温而蒸发，损害肌肉组织和堵塞血液运行。
1963年起，中情局开始名为“鲸鱼传说”（Project Whale Tale）的计画，试验于航空母舰上操作U-2，以克服U-2的航程限制[14]。貌似滑翔机的U-2能在飞行甲板直接起飞，而不需要弹射器的协助。而非常低的降落速度亦令著舰变得容易，即使未能勾上拦截索，发动机亦能提供足够动力让U-2重飞。
首次试验于1963年8月5日进行，洛歇试飞员成功自小鹰号的甲板起飞。但飞机于著舰时出现弹跳的情况，只能于甲板末勉强重飞。经这次失败后，美国海军把3架U-2A改装，加固起落架、加装捕捉钩（arresting hook）及于机翼上装设扰流板（spoiler），并更改型号为U-2G。1964年3月2日，U-2G成功于游骑兵号上起飞和著舰。及后几天，洛歇试飞员和中情局飞行员都曾进行多次试飞。
试飞成功后，中情局于1964年5月派遣U-2G执行第一个任务，也很可能是唯一一次任务，监测法国于穆鲁罗亚环礁进行的核试。
1969年11月，更大的U-2R亦成功于美利坚号上试飞。但由于航空母舰需要大量舰只护航，隐踪性差而且操作费用高昂，因此U-2航母操作计画于1969年终止。[15]
U-2共建造86架左右，初期折损率非常高，自57年美国空军开始使用U-2后1年半内就损失了9架[16]，截至2001年有40架严重损坏或全毁，战损原因多数为任务中出意外，被击落方面则是曾多次于苏联（1次）、古巴（1次）及中华人民共和国（5次）上空被击落。其中一些U-2更是由损毁的飞机中取得零件建造。
从56年到60年对苏联和华沙公约组织国家领空实施了50次侦察，曾先后出现在基辅、莫斯科、明斯克、克里米亚、远东和中亚等地上空。苏联于1956年首次出动米格－17战机无功而返后，苏联领导人还不相信这一事实，并召集航空专家询问。专家回答称，世界上还没有能够飞到两万米以上高空的飞机，因此指责飞行员谎报军情。此笑话前提是飞行员在广阔的苏联领空中正巧飞到U-2下方，飞行员正巧抬头仰望发现了上方空域一万米的U-2。事实上1956年各国机载雷达尚十分原始，米格17也仅有少量配备了雷达，苏联飞机对U-2的拦截全部是地面远程雷达发现U-2定位测高后，指引附近的苏联飞行员驾机前往拦截，苏联领导人无论相不相信这一事实都会问空军指挥部而不是飞行员。直到1959年底，苏联防空军才装备S-75新型防空导弹，之后又装备了飞行高度可达两万米的SU-9飞机，从而结束了西方高空侦察机在苏联领空畅行无阻的历史，为日后击落U-2打下了基础。[17]
1960年5月1日，美国中情局一架U-2于斯维尔德洛夫斯克（今叶卡捷琳堡）附近被SA-2地对空飞弹击落，飞行员弗朗西斯·加里·鲍尔斯成功弹射逃生后被俘，1962年2月10日获释。
鲍尔斯座机于20000米的高度上被SA-2地对空飞弹近爆击伤，按规定程序应该关闭引擎，打开延时自爆开关，然后弹射逃生，并配有一枚藏有毒针的特制1美元硬币，以备在无法逃脱时自杀，避免被俘。但鲍尔斯并未打开自毁装置，也未弹射，而是等飞机降至约10000米后自己爬出座舱跳伞。因美国中情局U-2侦察机深入苏联领空的侦察任务必须由美国总统批准，时任美国总统德怀特·大卫·艾森豪威尔得知U-2被击落后大为震怒，说“他们跟我说这是架俄国人的雷达探测不到的飞机”，随后在认为侦察设备已自毁鲍尔斯已身亡的情况下释放假消息，声明这是NASA的一架气象机，并拉NASA出来做证。1960年5月7日，时任苏联共产党中央委员会第一书记的尼基塔·谢尔盖耶维奇·赫鲁晓夫发表了一个惊人言论：“ 我一定要告诉你们一个秘密。我在第一次报告时刻意没有说那驾驶员仍然生还，嗯……现在看看美国人说了多少的蠢话。”不单只是鲍尔斯生还，飞机残骸也基本上十分完好。苏联军方更成功寻回侦照的照相机，并将加利·鲍尔斯所摄的底片冲洗出来。随著这些东西能证明该架飞机的确为侦察机的事证曝光，导致以德怀特·艾森豪为首的美国政府蒙受屈辱，同时让协助“隐瞒”的NASA官员尴尬不已。而鲍尔斯的求生包也被寻回，其中包括一些女性首饰和价值7,500卢布的各国货币甚至有10枚拿破仑金币。鲍尔斯携带的藏有毒针的硬币也被识破。
1962年2月10日，鲍尔斯与克格勃上校维利亚姆·费舍尔（又名鲁道夫·阿贝尔）交换后返美。
中华人民共和国击落次数最多，所有于中国大陆上空遭击落的U-2都隶属中华民国黑猫中队（中华民国空军第35侦察中队），且均是由SA-2及其本土仿制型HQ-1击落。
1962年10月14日至27日古巴飞弹危机期间，U-2开始飞越古巴上空侦察；1962年10月27日，一架隶属美国空军第4080战略侦察联队（4080th Strategic Reconnaissance Wing）的U-2于古巴上空被SA-2地对空飞弹击落，飞行员鲁道夫·安德森少校身亡。
2003年1月26日，一架U-2于韩国乌山空军基地附近坠毁，伤及地面3名韩国民众，该机全毁并对周围造成严重破坏。飞行员弹射逃生受轻伤。事件调查报告指发动机出现问题及天气恶劣导致意外。[19]
2005年6月21日22时30分（UT）一架U-2自阿富汗执行任务后于回航途中坠毁。[20] 于事故中殉职的飞行员隶属阿布扎比宰夫拉空军基地的第380空中远征联队。空军调查认为飞机于夜间接近基地预备著陆时坠毁，当时飞机出现机械故障导致液压、主仪表显示器和内部照明失灵。令飞行员误认为发动机失效，飞机一直下降直至坠毁。[21]
1955年8月U-2原型机首飞，型号为U-2A，1960年U-2C型机首飞，1967年U-2R型机首飞，比原型机尺寸更大、功能更多。1978年美国重启U-2生产线，生产29架由U-2R机体结构发展而来的TR-1A战术侦察机，设计用于欧洲进行远距离外战术侦察（standoff tactical reconnaissance），1992年所有的TR-1A更改型号为U-2R，而TR-1B双座教练机则更改型号为TU-2R。U-2R及TR-1A这两个型号与其他U-2最大分别是两边机翼下各装备一个超级吊舱（Superpod）装载仪器。驻扎于英国埃尔肯布利皇家空军基地的第17侦察联队曾于1983年到1991年间使用TR-1A。最后一架TR-1A于1989年10月交付美国空军。更新GE F118-101发动机的U-2R就更改型号为U-2S。
另一个衍生型ER-2（Earth Resources，地球资源）由美国太空总署使用，进行高空民用研究，包括地球资源、天文观测、大气化学与大气动力学和海洋动力学。
现存的U-2均隶属加州毕尔空军基地（Beale Air Force Base）的第9侦察联队（9th Reconnaissance Wing），飞行员亦于毕尔空军基地接受训练。截至2005年共有29架单座和5架双座U-2在役。另外还有2架以德莱顿飞行研究中心（Dryden Flight Research Center）为基地的ER-2。
2006年1月，美国国防部长拉姆斯菲尔德宣布U-2S侦察机将于未来陆续退役。为了减少国防支出和重整空军架构，E-4B机队和部份B-52亦会退役。国防部长拉姆斯菲尔德表示这些变动不会影响空军的侦察任务，U-2S的角色会由卫星和全球鹰无人侦察载具所取代。但是国会已经要求延后U-2S的退役时间，因为至今仍然未有一种系统能完全取代U-2S，虽然全球鹰和无人技术不断发展，在资源和技术上却很明显都未能完全替代U-2S价值。
2011年3月，美国政府计画将32架的U-2S延役至2015年，而欧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-2S机队的服役。(Brook, Tom Vanden)（页面存档备份，存于互联网档案馆）
2011年6月29日，美国一架U-2S侦察机在中国大陆北方附近外海3万公尺的高度飞行，中国两架苏-27战斗机立即升空拦截，U-2S侦察机发觉后立刻返航。
2016年11月25日，CNN报道中表示美国U-2S侦察机正在中东执行对ISIS侦察任务。
2017年8月20日，因应朝鲜半岛局势，美国U-2S侦察机从韩国的乌山空军基地起飞，进行对北韩的侦察任务。[22]隔年传出少量U-2S将进行人工智能化升级，以强化即时地图判读功能。[23]
2020年8月25日，美军U-2S高空侦察机飞临中国人民解放军北部战区演习禁飞区；当日稍迟，中华人民共和国国防部对此发表谈话，指其为挑衅行动，并对美国提出交涉[24]。
2023年2月，美军两架呼号分别为DRAGON01和DRAGON99的U-2S高空侦察机参加了对中国气球的监视。
美国空军预计仅保持U-2S机队的作战能力到2025年9月，之后将解除战备并返回美国本土除役[25]。
U-2和SR-71侦察机刚出厂时因为是高机密产品，除了美国国防部、制造厂商、设计团队和操作员等相关人士之外，连美国北美空军司令部除了部分高阶将领以降的军士官皆不知情，遑论是国民兵和一般普罗大众，于是就在其测试基地罗斯威尔镇附近冒出了一堆让当事人和美国白宫哭笑不得的都市传说。其中，最著名的“罗斯威尔事件”就是其中最知名的一个。因为U-2和SR-71都是高空侦察机，为了避开平民耳目经常利用深夜、凌晨和清晨人烟较稀少的时间进行起飞、降落和训练，于是有较晚归的民众常见到洛克威尔的上空出现不明的发光体在高空中飞啸而过，以为是幽浮、飞碟和外星人光临地球，然后在大众媒体以讹传讹之下，造成了“洛克威尔事件”。不过据中华民国空军黑猫中队退役飞官在近日解谜，这不明的发光体其实是U-2和SR-71等高空侦察机的机灯，不是什么幽浮和外星人。
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