20世纪90年代末，经过严格检查后，中央情报局公布了题为“中情局与U-2计划，1954～1974”的报告，解密了150万份图像和20年间使用U-2的一些细节。
▲U-2的设计师凯利·约翰逊
U-2的设计思路源自美国空军莱特-帕特森空军基地的约翰·西博格少校，他认为：20世纪50年代初出现的新一代喷气发动机天生适于高空飞行，配以高效的机翼，升限将远胜任何截击机，正是理想的侦察平台。1953年3月，西博格提出正式方案，设想这种单座亚音速侦察机升限21336米，航程4827千米，任务半径2413千米，可载317.8千克以上的侦察设备。具体有3个必须遵循的原则，一是单发，二是大展弦比机翼，三是为了减重，不能按美国军机强度标准来做。
该方案有两项性能要求对后世侦察机有长远影响，一是“将被雷达探测到的可能性降至最低”，二是“生存力”，当时认为，如果高度能远远超过12192米，在322千米外，前苏联的SCR-270预警雷达就不会发现，也就不会启动能自动跟踪的SCR-585防空雷达。
▲U-2教练型起飞
▲U-2各主要型号视图
▲U-2各主要型号视图
选择承包商时，军方有意避开了波音、洛克希德等大厂商，因为这种特殊飞机产量很小，小公司将会更重视这个项目。最后要求贝尔飞机公司和费尔柴尔德公司提出方案，并要求马丁公司改进B-57参与竞争。
1954年1月，三家公司都完成了设计方案，都采用普·惠公司的J57发动机，这是当时适应高空飞行的最好型号。费尔柴尔德的M-195进气道在座舱后方，尾翼安装在短梁上。贝尔的67型是常规布局的大型双发设计，马丁的RB-57D加长了机翼。
军方评估后认为，RB-57D只能短时高空飞行，但它是现成的，因此作为过渡性方案投产。正式选中的是贝尔公司的设计，为掩盖其侦察使命，跟在NASA的X-15火箭动力试验机后面，称X-16。计划代号“白头鹰”，准备制造28架。
▲臭“鼬”工程队徽章
X-16外观奇特，机长18.55米，翼展35米，可圆柱形机身直径仅1.22米，还采用了一前一后两个主轮的自行车式起落架，机翼中段另有两个可收放支撑轮。机内有3个设备舱，照相机可覆盖宽80千米，长1279千米的区域。重量是它的主要指标，因为J57在19812米时单台推力仅337.32千克，高度再增加，推力还会急剧下降。所以X-16满载重量16434.8千克，一点都不能再重了。
▲格鲁姆湖的U-2试飞员脱下部分增压的代偿服
▲“臭鼬”工程队在美国加州帕姆代尔的研究设施(www.xing528.com)
此时，洛克希德的总工程师凯利·约翰逊也听到了风声，1954年5月18日他的方案也摆到了西博格桌上。约翰逊是美国一系列秘密飞行器的研制者、隐身飞机的先驱、“臭鼬”工程队的灵魂人物，二战中设计过著名的P-38“闪电”战斗机，战后又完成了F-104“星战士”等战斗机，堪称大师。“臭鼬”工程队即该公司的先进研究项目办公室，1943年研制XP-80战斗机时形成，以擅长设计先进飞行器著称，至今仍非常活跃。据说他们从1953年底就在充分挖掘F-104的高空潜力用于侦察，F-104是当时世界上飞得最快、最高的战斗机（2253千米/小时和31515米）。
▲J-57涡喷发动机
约翰逊的CL-282方案是用XF-104的机身，装上翼展21.54米的机翼而成，比X-16小多了。为了减重，根本就没有自带的起落架，座舱不增压，没有弹射座椅。
被空军拒绝后，约翰逊找到了一直就在特种侦察上与空军有密切接触的中情局，他们认为升限22250米，速度833～926千米/小时之间的CL-282是最佳方案，而且原型机一年内就能完成。而X-16升限只有21184米，航程与速度也差些。
前苏联1949年刚掌握原子弹时，实力还很有限，仅有的少量图-4轰炸机不光速度慢，要攻击美国还只能单程飞行。20世纪50年代初，情况开始改变，除了正在部署的第一种实用核武器外，图-95涡桨轰炸机和米亚-4喷气轰炸机也在试飞，加上远程弹道导弹，美国首次面临遭到核突袭的可能。
▲1955年格鲁姆湖的U-2机库
▲约翰逊早期提出的CL-278方案
1954年3月27日，艾森豪威尔提出：“现代武器已使社会封闭的敌对国家更容易秘密策划一次突袭，从而比一个社会公开的国家占有优势。”7月26日，艾森豪威尔请麻省理工学院校长詹姆斯·基利安研究获取前苏联战略情报的技术手段。
此时，摄影领域正孕育着革命，比如较薄的聚酯薄膜胶卷底片、能使分辨率提高5倍的海康镜头设计、计算机控制镜头研磨，以及革新的相机设计等，中情局的照片判读能力也大有提高。
不过，前苏联很可能也已经研制出能达到21336米的雷达、截击机和导弹，因此约翰逊承诺获批准后8个月拿出CL-282样机的惊人进度很有吸引力。1954年11月，有关负责人建议中情局正式研制，并组建一支特遣队，艾森豪威尔同意制造30架，并由空军购买J57发动机的特种高空型予以配套，总开支3500万美元。
其实，艾森豪威尔也不无担心：“我相信美国需要收集这类情报……但我要提醒诸位的是，我们所做的一切事情迟早要暴露，那必将引起一场风波。”
▲U-2方案选型中的A-7-3方案
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