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“龙夫人”其机其事
U-2“龙夫人”（Dragon Lady，国内也有译作“蛟龙夫人”、“黑寡妇”）是洛克希德公司（即洛克希德·马丁公司的前身）的秘密研发部门“臭鼬工厂”应20世纪50年代美空军的特殊要求研发的一种有人驾驶高空侦察机。该机能不分昼夜在70000英尺（约21336米）的高空执行侦察任务，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，亦可用于电子感应器研发、确认卫星资料和校准。
研制背景
第二次世界大战后，西方与苏联，特别是美国与苏联之间的关系急剧冷却。当时，苏联对其在军事领域的迅速发展极为保密。对此美国政府非常紧张，把收集有关苏联军备情报当作重要任务，不惜一切代价地谋取。如果仍用原始方式搜集情报，对苏联这种幅员辽阔的国家几乎是不可能的。为此，在美国空军内部，有不少人提出以使用当时先进的喷气发动机作动力的超高高度侦察机来搜集情报。
1954年4月，洛克希德公司提出的第9732号报告送到美国国防部，该报告方案提出的侦察机是由XF-104的机身和尾翼，加上一副翼展为21.54米、展弦比为10的机翼组成。发动机为通用电气公司制造的J57（推力为4200千克力），飞行高度为22250米，作战半径为3200千米，任务载重为270千克。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，邀请麻省理工学院院长作为委员会主席，其目的是商讨最新国防技术。秘密咨询委员会于1954年11月19日，请洛克希德公司对他们的计划作详细说明。不久，中央情报局局长威廉·杜勒斯（当时国务卿杜勒斯的弟弟）接受了这个方案，艾森豪威尔总统也下了决心。
中央情报局给绝密侦察机计划取名为“感光板计划”。1954年12月9日，中央情报局与洛克希德公司首先签订了采购20架飞机的合同，这就是U-2飞机。最后中央情报局定购了50架（不包括后来的U-2R），研制经费从秘密预备资金中支出5400万美元。U-2的l号机按期于1955年7月15日完成，用C-124飞机将它秘密运到“牧场”试飞基地，1955年7月29日进行了首次试飞，8月4日进行了正式试飞。
1955年4月，中央情报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，这是美国中央情报局与英国国外情报部M16合作协商的结果。在英国基地编成WRS（P）-1部队即第一临时气象观测部队。之所以叫这个名字是为了伪装，队长是位空军校级军官，多数队员是中央情报局的要员和文职人员，他们内部把该队叫作“第一特遣舰队”。然而因U-2这时还未公开，所以它的出现，立即引起世界各国议论纷纷，1956年5月7日，美国人宣布U-2是为了将来喷气式飞机的研制搜集数据的高度研究机。这是美国政府的公开谎言，用以掩人耳目。
性能特点
U-2是以F-104“星”式战斗机为蓝本设计的，加上一对翼展长达21.54米、展弦比为10的类似滑翔机的超修长机翼，高展弦比的机翼令U-2有着跟滑翔机相似的飞行特性。其独特的着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70000英尺（约21336米）的飞行高度，U-2A和U-2C必须以最高速度飞行。然而，70000英尺（约21336米）高空上U-2的失速速度与最高速度只相差5节（9千米/小时）。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。
U-2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。细长的机翼在降落时会低垂而碰撞地面，为此每边翼尖上装有1个钛金属制的滑橇以在着陆时保护机翼。4块后缘襟翼占展长的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。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拉紧螺栓安装于机身，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大部分燃油。平尾下有阻力伞舱，可装着陆阻拦尾钩。
由于机身细长，采用了独特的双主轮自行车式起落架，与其他飞机的典型三点式设计（机头1个，机翼下2个）不同，U-2的“脚踏车”式起落架只有2个，主翼下方1个，发动机尾下方装有另1个可转向起落架。主轮与尾轮均向前收入机身。为了在滑行时保持平衡，翼下装有一对名为“Pogos”的抛弃式辅助轮。这对“Pogos”会于起飞时掉落，并由地勤人员回收再用。可拆卸的机头、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。机翼下设备舱容积2.55米2，重544千克。
U-2原型机只配备一具重276磅（约125千克），只能产生10200磅力（约45370牛）的J57/P31的发动机，所以U-2侦察机的爬升速度比民用客机还要慢，驾驶时也需更多的耐心。U-2使用的航空燃料也是全新研制的。普通航空燃料不可能在20000米高空正常使用，新研制的燃料则是一种特殊的低挥发、低蒸发压力的柴油。机上液压系统压力为207×105帕（211千克力/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。机上还有液氧系统。 由于要在临近大气层的高度执行任务，而且U-2驾驶舱只保持大慨29500英尺（约8992米）的气压，飞行员必须穿着一种类似宇航服的压力服（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伤害。但穿着以塑胶物料制造而又密封的压力服并不舒适，飞行员于飞行途中所产生的热力不方便排出，使飞行员时常汗流浃背。在1次8小时的任务中，飞行员体重会下降6磅（约2.72千克）至8磅（约3.63千克）左右。压力服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、反应缓慢等征状，并于30～60秒内失去意识。飞行员会于飞行前1小时前开始呼吸100%纯氧，以排出体内的氮，降低减压症出现的机会。在70000英尺（约21336米）高空，温度只有零下70℃，压力服于弹射和驾驶舱暖气失效时可以防止飞行员出现体温过低、冻伤和眼球结冰。当高度超过63000英尺（约19202米）时，水的沸点因低压而降低至37℃，在没有压力服的保护下，飞行员于弹射和驾驶舱失压时，体内的水分会因体温而蒸发，损害肌肉组织和堵塞血液运行。
武器控制与电子系统
U-2主要用高分辨率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（制造哈勃太空望远镜的公司）研发制造的，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。同时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。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抛撒出金属干扰箔片来干扰导弹，保护自己。
U-2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。任务规划系统-V（MPS-V）包括一个新型处理器，MPS-V包括一个440MHz处理器，512M随机存储器，以及容量为118GB的4个硬盘驱动器。整个系统重约32千克，可装入一个搬运保护箱。导航员接收的任务信息包括为机载传感器提供飞行路线以及总体计划。然后导航员使用特定软件拟定计划，生成一个数据周转软盘，而后再通过该软盘安装于飞机上。MPS-V可规划何时何地各传感器将按指令收集400～500项典型请求所需的数据。同时该系统还可生成供U-2驾驶员执行任务用的图表和文件。
U-2被公认为美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，对侧风极为敏感，并倾向于跑道上飘浮，使得着陆非常困难。
除了在驾驶舱中的飞行员，U-2飞行队往往还配属第2飞行员，这通常会被指定为后备飞行员和机动员。机动员会坐在1辆高性能追逐车内，并于跑道头等待。着陆的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（约0.61米）时，飞行员会展开翼上的扰流板以降低升力。着陆后，减速板会于机翼后的机身展开来减慢飞机速度，并以一边翼尖触地。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”（未有触地）的一侧机翼，然后由两名地勤人员以自身重量把安装了“Pogos”一侧机翼拉下，并由第3位地勤人员于另一侧机翼安装“Pogos”。完成之后，U-2会以自力滑行到停机坪。
作战使用
1956年6月19日，U-2实施了第一次侦察活动。这天因苏联西部地区天气恶劣，没有侵入苏联领空，只对东德、波兰进行了空中侦察，获取情报后返回，第一次间谍侦察飞行取得成功。最早侵入苏联领空是在同年7月4日（美国独立日）这天，U-2经过东柏林、波兰北部、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8小时以上。
7月5日，U-2又大胆地对苏联的基辅、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做那样的飞行”。但自此，美国总统对这种间谍飞行变得谨慎了，规定每次飞行必须经他批准。如1960年5月1日对苏联的入侵和1962年10月27日对古巴的入侵。
从U-2开始间谍活动近4年的时间中，苏联的导弹、战斗机没有对它构成过威胁，但是因为从开始活动时起，苏联雷达不停地捕捉U-2，所以洛克希德公司开始针对雷达采取一些反制对策。
U-2从20世纪50年代初开始研制，至今已形成十余种型号，共建造了86架左右。初期折损率非常高，自1957年美空军开始使用U-2后1年半内就损失了9架，截至2001年有40架严重损坏或全毁，曾多次在苏联、古巴及中国上空被击落。不过，瑕不掩瑜。拥有50余年历史的“龙夫人”，正继续她的传奇，作为跨世纪侦察机而载入史册。
“龙夫人”VS“全球鹰”的论战
每年6月是南太平洋雨季的开始，即将到来的6个月的暴雨无法预测。因此，天气因素阻碍了美空军对遥远朝鲜的情报搜集活动。有关这个幽闭王国的许多情报都来自位于关岛安德森空军基地的3架“全球鹰”无人侦察机。由于特殊的飞行限制，“全球鹰”不能在雷电风暴的上空飞行，如果看不到空中的云彩，也不能从旁绕过。2012年“全球鹰”的飞行路线上只要有任何的不良天气预告，飞行任务就会取消。据称，2012年“全球鹰”在地面趴了一个月之久。
南太平洋飓风的敏感性使美国军政界人士围绕这一昂贵无人机的未来命运所酝酿的政治飓风增添了新动向。自美空军称考虑退役“全球鹰”已经过去近两年时间（即2012年初）。美空军认为“全球鹰”每架造价2亿多美元，其作用还不如历经时间考验的U-2。美空军希望将至少18架“全球鹰”停飞，存放在戴维斯芒森空军基地一处“飞机坟场”内。这等于将135吨世界上最先进的无人机扔进了垃圾堆。
现在这场论战形成了两大阵线。一边是“全球鹰”的制造商——诺斯罗普·格鲁门公司（以下简称诺·格公司），以及一些持有力理由的、不希望空军“走弯路”的国会议员；另一方是空军高层，他们试图保留由原洛克希德公司制造的U-2。
具有讽刺意义的是，昂贵的“全球鹰”计划诞生在克林顿裁减军备时期。当时，美空军特别喜欢高空长航时无人机。第一代“全球鹰”Block 10由于载重不够，遂开发了第二代Block 20以及Block 30，后者可加装更强的发动机和更多样化的载荷。但最初设定为3500万美元的“全球鹰”，这么多年下来成本暴增了284%，多数是因为美空军的需求变化引起的。据美国防部的最新预算结果，“全球鹰”Block10、Block20、Block30和Block40这4种型号，合计66架的总采购费用为139亿美元，平均每架2.11亿美元，而正在采购中的Block30的单价约为2.2亿美元（包括分摊的研发经费）。
美空军一度是“全球鹰”最大的支持者，尽管其历史一直很复杂、有时甚至自相矛盾。例如在2011年初，国防部作战测试和评估处长说：“无人机系统执行近乎持续不断的ISR作业时效果不好。”然后，在2011年6月，“全球鹰”装备后不久，空军官员将该项目认定为“对国家安全至关重要”，就是要确保国会继续为该项目提供资金，但几个月后，这一声明让空军开始变得很尴尬。
2012年1月，空军来了个180度大转弯：宣布将终止“全球鹰”项目。这引发了一场风暴——支持者对国会进行了声势浩大的游说活动。像许多复杂军备一样，二级承包商都分布在美国各地，具有广泛的政治支持基础。诺格公司的网站指出除了15个州之外，其他各州都在制造“全球鹰”的一些部件。
专家对空军朝令夕改感到不知所措，国会也坚决反对。2013年初，美国国会国防授权法案签署，要求空军把现有的“全球鹰”（16架加上新订购的2架）保留到2014年。空军“应当维持已经交付和已经正式服役的RQ-4 Block30无人机系统的作战能力。”另外，为确保没有“全球鹰”被空军的“败家行为”送到“坟场”，法案明确指出，“任何钱都不应该花在准备将RQ-4 Block 30无人机系统的退役上，或将它储存起来。”
所有这一切都为目前国会的冲突埋下了伏笔。与此同时，2013年的国防拨款法案更进一步。空军拒绝订购新的“全球鹰”，认为等待新机交付时，新机就可以直接进入坟场了。现在空军被告知订购3架原先列入2012年预算的“全球鹰”。但空军还在进行抵制。如一位美空军官员称：“他们（指国会议员）为什么要我们花钱购买我们不想要的东西？”
这一态度激怒了国会和诺·格公司的支持者。2013年5月份，共和党议员摩根和麦凯恩写了一份措辞尖锐的信给国防部长哈格尔要求空军按要求办，并指责，“空军继续对国会的意图置之不理。”6月，众议院武装部队委员会投票新的国防授权法案，将强求空军使用“全球鹰”到2016年。
孰优孰劣的擂台：技术、成本和战略抉择
以下是对“龙夫人”和“全球鹰”两款平台的基本参数比较（数据仅供参考）：
动力 “龙夫人”的发动机可以在30分钟内将飞机推上65000英尺（约19812米）的高空。一位驾驶U-2的飞行员说：“它像一个想家的天使在爬高。”批评者说，“全球鹰”要花数小时才能飞到60000英尺（约18288米）的最高升限。
航程 这方面“全球鹰”无疑是赢家。最长滞空时间可达40小时，这往往被其支持者看得很重要。U-2最多能飞行14小时，更多情况是持续飞行10小时。但“龙夫人”的支持者指出，有人飞机的基地可以设得靠近行动的地方。比如，韩国就禁止无人机的中高空飞行。
高度 这方面“龙夫人”为王。其公开披露的极限飞行高度是70000英尺（约21336米），真正的极限飞行高度估计可达75000英尺（约22860米）。“全球鹰”的极限飞行高度在60000英尺（约18288米），这成为问题的关键。首先，“龙夫人”可轻松飞越云层上空。一位飞行员这样赞美“龙夫人”：“世界上最猛烈的暴风雨都是它下面的烟花”。但另一个问题是视界。简单的几何学原理——站得高，看得远，告诉我们“龙夫人”看到的敌方领土比“全球鹰”更远。60000（约18288米）英尺对70000英尺（约21336米）的高度似乎不太一样，但要看到：在不久的将来飞机的主要任务是从国际空间飞到中国、朝鲜这些国家的边界上空。美空军希望深入到对手领土80～100英里（约129千米～161千米）的上空，而“龙夫人”的飞行高度可以胜任。
■传感器 这是关乎一切的事情。“全球鹰”装备3台传感器执行情报任务，而“龙夫人”只有2台。另外，“全球鹰”在飞行途中光电传感器和合成孔径雷达之间可以进行切换。诺·格公司航空系统部总裁汤姆维斯说：“作为单个武器系统，能够载有合成孔径雷达、电光传感器和数据链收发设备，这样可以在同时对3种不同形式的情报源进行融合。”
但美空军称“龙夫人”的电光传感器明显更胜一筹。在2013年春天提交国会的一份报告中，美空军坦言“目前的U-2传感器要优于‘全球鹰’。其中关键的是它装有UTC公司生产的名为SYERS II的照相机。与‘全球鹰’上的照相机不同，它是多光谱照相机，可以看得更远。” ■造价 “龙夫人”都是数十年前制造的，空军不用为维持生产线而付出多余的成本，而“全球鹰”仍在生产线上，还需为维持生产线运行和系统研发付出。但诺·格公司称，多数开发成本已经支出，制造新系统的障碍已经解决。美空军称，目前只是把大把钱花在一种物非所值的系统上。
两种飞机在运行成本上基本相当，每小时耗费33500美元。但诺·格公司指出，“全球鹰”不需要训练飞行员，只需要很少的起飞和降落训练。空军在最近的报告中也承认“全球鹰”持续优势体现在低使用成本上。在各种建议中，诺·格公司有一种建议很突出。它为“全球鹰”Block 30飞机提供10年的总价为2.5亿美元的承包商固定价格后勤维护合同。然而，这个补救建议是在空军决定终止“全球鹰”之后提出的。
在花多少钱用于升级“全球鹰”Block 30方面，大家还存在分歧，有一些不足需要解决。就以升级“全球鹰”的传感器来说，达到与“龙夫人”一样的水平，总共需要约8.55亿美元。但它依然不能与U-2在相同高度比翼齐飞。诺·格公司迫切想让空军改变主意，提出为“全球鹰”安装更好的照相机，只需4800万美元。
至于在关岛安德森基地的“全球鹰”在雨季不能正常执行任务的说法，“全球鹰”的支持者指出，这首先是美空军的使用错误，“全球鹰”飞到10000英尺（约3千米）的云层上空，并且被限制走一条路线是造成该机大量停飞的症结所在。困难是因为“全球鹰”是无人机，没有“感知和躲避”技术满足空中交通需求。正常情况下，飞行员可以看到云层并绕着来回飞行，但没有飞行员的“全球鹰”就不能做到这一点。诺·格公司对此也开出了“药方”——可为设在关岛的“全球鹰”增添“天气变化”照相机。这样，地面操作员就能够看到云层并变换线路，就像有人飞机一样。安装照相机的费用为700万美元。
■战略抉择 如果美空军执意要终止“全球鹰”计划，那么它的真正动机是什么？这是诺·格的飞机捍卫者困惑的地方。也许是对无人机的偏见，怀念有人驾驶飞机的辉煌岁月？也许是“全球鹰”已经不在美空军未来战略愿景中占有多少分量！
2014年美国从阿富汗撤军后，美军介入作战的区域也将从内陆地区转到亚太濒海地区，包括中国、朝鲜和伊朗等部署有严密防空系统的军事强国。既无隐身能力又慢速的“全球鹰”显然不具备飞跃上述军事强国领空执行任务的可能。对此，美空军已将远程打击轰炸机（LRSB）作为未来20年重点研发项目，并要求LRSB具备一种全谱作战能力，即该机不仅要具备传统隐身轰炸机的功能，还要兼具ISR、电子战和网络战能力。可以说，LRSB是一种集成核/常规轰炸机、电子战机、ISR平台为一体的全频谱作战飞机，而且，凭借先进的隐身能力突破严密设防的防空系统。可以说，LRSB的“出世”之时就是“全球鹰”的“去世”之时！不过，“全球鹰”在防御薄弱的公海和濒海方向仍然有用武之地。不久，美海军MQ-4C“海神信使”将要批量服役，而在美空海军联合构想的空海一体战中，空海军完全可以互通兵力和ISR能力。由此，不论从前瞻性战力，还是合理资源配置的角度分析，“全球鹰”对美空军都如同“鸡肋”一般。
U-2“龙夫人”（Dragon Lady，国内也有译作“蛟龙夫人”、“黑寡妇”）是洛克希德公司（即洛克希德·马丁公司的前身）的秘密研发部门“臭鼬工厂”应20世纪50年代美空军的特殊要求研发的一种有人驾驶高空侦察机。该机能不分昼夜在70000英尺（约21336米）的高空执行侦察任务，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，亦可用于电子感应器研发、确认卫星资料和校准。
研制背景
第二次世界大战后，西方与苏联，特别是美国与苏联之间的关系急剧冷却。当时，苏联对其在军事领域的迅速发展极为保密。对此美国政府非常紧张，把收集有关苏联军备情报当作重要任务，不惜一切代价地谋取。如果仍用原始方式搜集情报，对苏联这种幅员辽阔的国家几乎是不可能的。为此，在美国空军内部，有不少人提出以使用当时先进的喷气发动机作动力的超高高度侦察机来搜集情报。
1954年4月，洛克希德公司提出的第9732号报告送到美国国防部，该报告方案提出的侦察机是由XF-104的机身和尾翼，加上一副翼展为21.54米、展弦比为10的机翼组成。发动机为通用电气公司制造的J57（推力为4200千克力），飞行高度为22250米，作战半径为3200千米，任务载重为270千克。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，邀请麻省理工学院院长作为委员会主席，其目的是商讨最新国防技术。秘密咨询委员会于1954年11月19日，请洛克希德公司对他们的计划作详细说明。不久，中央情报局局长威廉·杜勒斯（当时国务卿杜勒斯的弟弟）接受了这个方案，艾森豪威尔总统也下了决心。
中央情报局给绝密侦察机计划取名为“感光板计划”。1954年12月9日，中央情报局与洛克希德公司首先签订了采购20架飞机的合同，这就是U-2飞机。最后中央情报局定购了50架（不包括后来的U-2R），研制经费从秘密预备资金中支出5400万美元。U-2的l号机按期于1955年7月15日完成，用C-124飞机将它秘密运到“牧场”试飞基地，1955年7月29日进行了首次试飞，8月4日进行了正式试飞。
1955年4月，中央情报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，这是美国中央情报局与英国国外情报部M16合作协商的结果。在英国基地编成WRS（P）-1部队即第一临时气象观测部队。之所以叫这个名字是为了伪装，队长是位空军校级军官，多数队员是中央情报局的要员和文职人员，他们内部把该队叫作“第一特遣舰队”。然而因U-2这时还未公开，所以它的出现，立即引起世界各国议论纷纷，1956年5月7日，美国人宣布U-2是为了将来喷气式飞机的研制搜集数据的高度研究机。这是美国政府的公开谎言，用以掩人耳目。
性能特点
U-2是以F-104“星”式战斗机为蓝本设计的，加上一对翼展长达21.54米、展弦比为10的类似滑翔机的超修长机翼，高展弦比的机翼令U-2有着跟滑翔机相似的飞行特性。其独特的着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70000英尺（约21336米）的飞行高度，U-2A和U-2C必须以最高速度飞行。然而，70000英尺（约21336米）高空上U-2的失速速度与最高速度只相差5节（9千米/小时）。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。
U-2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。细长的机翼在降落时会低垂而碰撞地面，为此每边翼尖上装有1个钛金属制的滑橇以在着陆时保护机翼。4块后缘襟翼占展长的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。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拉紧螺栓安装于机身，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大部分燃油。平尾下有阻力伞舱，可装着陆阻拦尾钩。
由于机身细长，采用了独特的双主轮自行车式起落架，与其他飞机的典型三点式设计（机头1个，机翼下2个）不同，U-2的“脚踏车”式起落架只有2个，主翼下方1个，发动机尾下方装有另1个可转向起落架。主轮与尾轮均向前收入机身。为了在滑行时保持平衡，翼下装有一对名为“Pogos”的抛弃式辅助轮。这对“Pogos”会于起飞时掉落，并由地勤人员回收再用。可拆卸的机头、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。机翼下设备舱容积2.55米2，重544千克。
U-2原型机只配备一具重276磅（约125千克），只能产生10200磅力（约45370牛）的J57/P31的发动机，所以U-2侦察机的爬升速度比民用客机还要慢，驾驶时也需更多的耐心。U-2使用的航空燃料也是全新研制的。普通航空燃料不可能在20000米高空正常使用，新研制的燃料则是一种特殊的低挥发、低蒸发压力的柴油。机上液压系统压力为207×105帕（211千克力/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。机上还有液氧系统。 由于要在临近大气层的高度执行任务，而且U-2驾驶舱只保持大慨29500英尺（约8992米）的气压，飞行员必须穿着一种类似宇航服的压力服（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伤害。但穿着以塑胶物料制造而又密封的压力服并不舒适，飞行员于飞行途中所产生的热力不方便排出，使飞行员时常汗流浃背。在1次8小时的任务中，飞行员体重会下降6磅（约2.72千克）至8磅（约3.63千克）左右。压力服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、反应缓慢等征状，并于30～60秒内失去意识。飞行员会于飞行前1小时前开始呼吸100%纯氧，以排出体内的氮，降低减压症出现的机会。在70000英尺（约21336米）高空，温度只有零下70℃，压力服于弹射和驾驶舱暖气失效时可以防止飞行员出现体温过低、冻伤和眼球结冰。当高度超过63000英尺（约19202米）时，水的沸点因低压而降低至37℃，在没有压力服的保护下，飞行员于弹射和驾驶舱失压时，体内的水分会因体温而蒸发，损害肌肉组织和堵塞血液运行。
武器控制与电子系统
U-2主要用高分辨率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（制造哈勃太空望远镜的公司）研发制造的，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。同时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。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抛撒出金属干扰箔片来干扰导弹，保护自己。
U-2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。任务规划系统-V（MPS-V）包括一个新型处理器，MPS-V包括一个440MHz处理器，512M随机存储器，以及容量为118GB的4个硬盘驱动器。整个系统重约32千克，可装入一个搬运保护箱。导航员接收的任务信息包括为机载传感器提供飞行路线以及总体计划。然后导航员使用特定软件拟定计划，生成一个数据周转软盘，而后再通过该软盘安装于飞机上。MPS-V可规划何时何地各传感器将按指令收集400～500项典型请求所需的数据。同时该系统还可生成供U-2驾驶员执行任务用的图表和文件。
U-2被公认为美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，对侧风极为敏感，并倾向于跑道上飘浮，使得着陆非常困难。
除了在驾驶舱中的飞行员，U-2飞行队往往还配属第2飞行员，这通常会被指定为后备飞行员和机动员。机动员会坐在1辆高性能追逐车内，并于跑道头等待。着陆的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（约0.61米）时，飞行员会展开翼上的扰流板以降低升力。着陆后，减速板会于机翼后的机身展开来减慢飞机速度，并以一边翼尖触地。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”（未有触地）的一侧机翼，然后由两名地勤人员以自身重量把安装了“Pogos”一侧机翼拉下，并由第3位地勤人员于另一侧机翼安装“Pogos”。完成之后，U-2会以自力滑行到停机坪。
作战使用
1956年6月19日，U-2实施了第一次侦察活动。这天因苏联西部地区天气恶劣，没有侵入苏联领空，只对东德、波兰进行了空中侦察，获取情报后返回，第一次间谍侦察飞行取得成功。最早侵入苏联领空是在同年7月4日（美国独立日）这天，U-2经过东柏林、波兰北部、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8小时以上。
7月5日，U-2又大胆地对苏联的基辅、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做那样的飞行”。但自此，美国总统对这种间谍飞行变得谨慎了，规定每次飞行必须经他批准。如1960年5月1日对苏联的入侵和1962年10月27日对古巴的入侵。
从U-2开始间谍活动近4年的时间中，苏联的导弹、战斗机没有对它构成过威胁，但是因为从开始活动时起，苏联雷达不停地捕捉U-2，所以洛克希德公司开始针对雷达采取一些反制对策。
U-2从20世纪50年代初开始研制，至今已形成十余种型号，共建造了86架左右。初期折损率非常高，自1957年美空军开始使用U-2后1年半内就损失了9架，截至2001年有40架严重损坏或全毁，曾多次在苏联、古巴及中国上空被击落。不过，瑕不掩瑜。拥有50余年历史的“龙夫人”，正继续她的传奇，作为跨世纪侦察机而载入史册。
“龙夫人”VS“全球鹰”的论战
每年6月是南太平洋雨季的开始，即将到来的6个月的暴雨无法预测。因此，天气因素阻碍了美空军对遥远朝鲜的情报搜集活动。有关这个幽闭王国的许多情报都来自位于关岛安德森空军基地的3架“全球鹰”无人侦察机。由于特殊的飞行限制，“全球鹰”不能在雷电风暴的上空飞行，如果看不到空中的云彩，也不能从旁绕过。2012年“全球鹰”的飞行路线上只要有任何的不良天气预告，飞行任务就会取消。据称，2012年“全球鹰”在地面趴了一个月之久。
南太平洋飓风的敏感性使美国军政界人士围绕这一昂贵无人机的未来命运所酝酿的政治飓风增添了新动向。自美空军称考虑退役“全球鹰”已经过去近两年时间（即2012年初）。美空军认为“全球鹰”每架造价2亿多美元，其作用还不如历经时间考验的U-2。美空军希望将至少18架“全球鹰”停飞，存放在戴维斯芒森空军基地一处“飞机坟场”内。这等于将135吨世界上最先进的无人机扔进了垃圾堆。
现在这场论战形成了两大阵线。一边是“全球鹰”的制造商——诺斯罗普·格鲁门公司（以下简称诺·格公司），以及一些持有力理由的、不希望空军“走弯路”的国会议员；另一方是空军高层，他们试图保留由原洛克希德公司制造的U-2。
具有讽刺意义的是，昂贵的“全球鹰”计划诞生在克林顿裁减军备时期。当时，美空军特别喜欢高空长航时无人机。第一代“全球鹰”Block 10由于载重不够，遂开发了第二代Block 20以及Block 30，后者可加装更强的发动机和更多样化的载荷。但最初设定为3500万美元的“全球鹰”，这么多年下来成本暴增了284%，多数是因为美空军的需求变化引起的。据美国防部的最新预算结果，“全球鹰”Block10、Block20、Block30和Block40这4种型号，合计66架的总采购费用为139亿美元，平均每架2.11亿美元，而正在采购中的Block30的单价约为2.2亿美元（包括分摊的研发经费）。
美空军一度是“全球鹰”最大的支持者，尽管其历史一直很复杂、有时甚至自相矛盾。例如在2011年初，国防部作战测试和评估处长说：“无人机系统执行近乎持续不断的ISR作业时效果不好。”然后，在2011年6月，“全球鹰”装备后不久，空军官员将该项目认定为“对国家安全至关重要”，就是要确保国会继续为该项目提供资金，但几个月后，这一声明让空军开始变得很尴尬。
2012年1月，空军来了个180度大转弯：宣布将终止“全球鹰”项目。这引发了一场风暴——支持者对国会进行了声势浩大的游说活动。像许多复杂军备一样，二级承包商都分布在美国各地，具有广泛的政治支持基础。诺格公司的网站指出除了15个州之外，其他各州都在制造“全球鹰”的一些部件。
专家对空军朝令夕改感到不知所措，国会也坚决反对。2013年初，美国国会国防授权法案签署，要求空军把现有的“全球鹰”（16架加上新订购的2架）保留到2014年。空军“应当维持已经交付和已经正式服役的RQ-4 Block30无人机系统的作战能力。”另外，为确保没有“全球鹰”被空军的“败家行为”送到“坟场”，法案明确指出，“任何钱都不应该花在准备将RQ-4 Block 30无人机系统的退役上，或将它储存起来。”
所有这一切都为目前国会的冲突埋下了伏笔。与此同时，2013年的国防拨款法案更进一步。空军拒绝订购新的“全球鹰”，认为等待新机交付时，新机就可以直接进入坟场了。现在空军被告知订购3架原先列入2012年预算的“全球鹰”。但空军还在进行抵制。如一位美空军官员称：“他们（指国会议员）为什么要我们花钱购买我们不想要的东西？”
这一态度激怒了国会和诺·格公司的支持者。2013年5月份，共和党议员摩根和麦凯恩写了一份措辞尖锐的信给国防部长哈格尔要求空军按要求办，并指责，“空军继续对国会的意图置之不理。”6月，众议院武装部队委员会投票新的国防授权法案，将强求空军使用“全球鹰”到2016年。
孰优孰劣的擂台：技术、成本和战略抉择
以下是对“龙夫人”和“全球鹰”两款平台的基本参数比较（数据仅供参考）：
动力 “龙夫人”的发动机可以在30分钟内将飞机推上65000英尺（约19812米）的高空。一位驾驶U-2的飞行员说：“它像一个想家的天使在爬高。”批评者说，“全球鹰”要花数小时才能飞到60000英尺（约18288米）的最高升限。
航程 这方面“全球鹰”无疑是赢家。最长滞空时间可达40小时，这往往被其支持者看得很重要。U-2最多能飞行14小时，更多情况是持续飞行10小时。但“龙夫人”的支持者指出，有人飞机的基地可以设得靠近行动的地方。比如，韩国就禁止无人机的中高空飞行。
高度 这方面“龙夫人”为王。其公开披露的极限飞行高度是70000英尺（约21336米），真正的极限飞行高度估计可达75000英尺（约22860米）。“全球鹰”的极限飞行高度在60000英尺（约18288米），这成为问题的关键。首先，“龙夫人”可轻松飞越云层上空。一位飞行员这样赞美“龙夫人”：“世界上最猛烈的暴风雨都是它下面的烟花”。但另一个问题是视界。简单的几何学原理——站得高，看得远，告诉我们“龙夫人”看到的敌方领土比“全球鹰”更远。60000（约18288米）英尺对70000英尺（约21336米）的高度似乎不太一样，但要看到：在不久的将来飞机的主要任务是从国际空间飞到中国、朝鲜这些国家的边界上空。美空军希望深入到对手领土80～100英里（约129千米～161千米）的上空，而“龙夫人”的飞行高度可以胜任。
■传感器 这是关乎一切的事情。“全球鹰”装备3台传感器执行情报任务，而“龙夫人”只有2台。另外，“全球鹰”在飞行途中光电传感器和合成孔径雷达之间可以进行切换。诺·格公司航空系统部总裁汤姆维斯说：“作为单个武器系统，能够载有合成孔径雷达、电光传感器和数据链收发设备，这样可以在同时对3种不同形式的情报源进行融合。”
但美空军称“龙夫人”的电光传感器明显更胜一筹。在2013年春天提交国会的一份报告中，美空军坦言“目前的U-2传感器要优于‘全球鹰’。其中关键的是它装有UTC公司生产的名为SYERS II的照相机。与‘全球鹰’上的照相机不同，它是多光谱照相机，可以看得更远。” ■造价 “龙夫人”都是数十年前制造的，空军不用为维持生产线而付出多余的成本，而“全球鹰”仍在生产线上，还需为维持生产线运行和系统研发付出。但诺·格公司称，多数开发成本已经支出，制造新系统的障碍已经解决。美空军称，目前只是把大把钱花在一种物非所值的系统上。
两种飞机在运行成本上基本相当，每小时耗费33500美元。但诺·格公司指出，“全球鹰”不需要训练飞行员，只需要很少的起飞和降落训练。空军在最近的报告中也承认“全球鹰”持续优势体现在低使用成本上。在各种建议中，诺·格公司有一种建议很突出。它为“全球鹰”Block 30飞机提供10年的总价为2.5亿美元的承包商固定价格后勤维护合同。然而，这个补救建议是在空军决定终止“全球鹰”之后提出的。
在花多少钱用于升级“全球鹰”Block 30方面，大家还存在分歧，有一些不足需要解决。就以升级“全球鹰”的传感器来说，达到与“龙夫人”一样的水平，总共需要约8.55亿美元。但它依然不能与U-2在相同高度比翼齐飞。诺·格公司迫切想让空军改变主意，提出为“全球鹰”安装更好的照相机，只需4800万美元。
至于在关岛安德森基地的“全球鹰”在雨季不能正常执行任务的说法，“全球鹰”的支持者指出，这首先是美空军的使用错误，“全球鹰”飞到10000英尺（约3千米）的云层上空，并且被限制走一条路线是造成该机大量停飞的症结所在。困难是因为“全球鹰”是无人机，没有“感知和躲避”技术满足空中交通需求。正常情况下，飞行员可以看到云层并绕着来回飞行，但没有飞行员的“全球鹰”就不能做到这一点。诺·格公司对此也开出了“药方”——可为设在关岛的“全球鹰”增添“天气变化”照相机。这样，地面操作员就能够看到云层并变换线路，就像有人飞机一样。安装照相机的费用为700万美元。
■战略抉择 如果美空军执意要终止“全球鹰”计划，那么它的真正动机是什么？这是诺·格的飞机捍卫者困惑的地方。也许是对无人机的偏见，怀念有人驾驶飞机的辉煌岁月？也许是“全球鹰”已经不在美空军未来战略愿景中占有多少分量！
2014年美国从阿富汗撤军后，美军介入作战的区域也将从内陆地区转到亚太濒海地区，包括中国、朝鲜和伊朗等部署有严密防空系统的军事强国。既无隐身能力又慢速的“全球鹰”显然不具备飞跃上述军事强国领空执行任务的可能。对此，美空军已将远程打击轰炸机（LRSB）作为未来20年重点研发项目，并要求LRSB具备一种全谱作战能力，即该机不仅要具备传统隐身轰炸机的功能，还要兼具ISR、电子战和网络战能力。可以说，LRSB是一种集成核/常规轰炸机、电子战机、ISR平台为一体的全频谱作战飞机，而且，凭借先进的隐身能力突破严密设防的防空系统。可以说，LRSB的“出世”之时就是“全球鹰”的“去世”之时！不过，“全球鹰”在防御薄弱的公海和濒海方向仍然有用武之地。不久，美海军MQ-4C“海神信使”将要批量服役，而在美空海军联合构想的空海一体战中，空海军完全可以互通兵力和ISR能力。由此，不论从前瞻性战力，还是合理资源配置的角度分析，“全球鹰”对美空军都如同“鸡肋”一般。