U-2的“导线”系统

　　中情局为“彩虹”项目专门提供了两架U-2，驻扎在内华达州水城（一个专门建立的秘密行动基地，后来被称为“牧场”和51区）。改装后的U-2在飞行测试中显示，“秋千”把70MHz回波降低了20分贝，把S波段回波降低了约10分贝，总体来说通过降低U-2的雷达截面积（RCS），该机被雷达发现的距离降低到原先的一半。但由于导线增加的阻力，U-2的航程缩小了20%，飞行高度降低了1524米。

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

　　1957年5月6日，比塞尔和中情局局长艾伦·杜勒斯向艾森豪威尔报告了“彩虹”项目的成果。比塞尔非常乐观地预测经过改装的U-2在飞越苏联时能完全避免被雷达发现。

　　在一次作战评估行动中，一架U-2从土耳其起飞在1957年7月21日和30日两次进入苏联领空，结果机载5号系统（多频雷达记录仪）仍显示苏联雷达在U-2迎头飞来和背向飞离时仍发现了该机。进一步测试表明U-2进气道、座舱和尾喷管的回波暴露了飞机，当时的隐身技术还无法处理这些部位，显然需要更激进的设计。

飞碟？

　　1958年1月，中情局赋予“彩虹”项目的第二阶段以“热情”（Gusto）的保密代号，正式结束了第一阶段。比塞尔知道第二阶段在采用高技术的同时带来了高风险，所以为了协助方案评估，他再次聘请兰德担任顾问小组主席。

　　林肯实验室的弗兰克·罗杰斯重回基础研究，试图搞清楚雷达回波和飞机物理外形之间的关系。为了研究方便，他把气动外形的实用性放在一边。他惊讶地发现把六卷不同直径的传真记录纸（这种纸具有恒定阻抗）叠加在一起形成碟形后，其总体阻抗就降低到了300欧姆，仅相当于空气阻抗，于是这个碟形物体就在雷达面前消失了。罗杰斯于是提出了一种飞碟状宽波段隐身外形，有效工作频率很宽，但不幸的是这种外形在空气动力学上是不稳定的。但该方案给比塞尔留下了深刻印象，并指示罗杰斯和泰勒向约翰逊展示他们的发现。

最隐身的外形居然是飞碟？

　　罗杰斯张嘴就说隐身飞机的理想形状是飞碟，约翰逊惊呼：“上帝啊！”，自己可无法制造出一架飞碟，罗杰斯显然对空气动力学一无所知。同样好战的罗杰斯反驳说约翰逊显然对雷达一无所知，于是这次会议就不欢而散了。

　　罗杰斯和泰勒明智地决定把U-2后继机的设计决定权留给约翰逊，然后再教会他如何把隐身技术融入自己的设计。

　　约翰逊和他的臭鼬工厂团队在一开始搞出了一些亚音速低RCS设计，内部代号“热情”Model 2。

“热情”Model 2设计之一

　　他们在这个总代号下研究了数种设计，在其中一个被否决的设计上，机翼前后缘开了凹槽，镶嵌有三角形楔形梯度介电材料。这种被称为“软化”的技术可避免雷达波遇到飞机时波束阻力发生突然变化（正是这种极速变化导致了反射回波）。应用“软化”技术后，入射波会先遇到三角形介电材料（机翼前缘），在其内部耗散产生电流，由此把无线电波的电磁能转化为热能。

　　随着波束逐渐抵达三角楔形的尖端，波束阻力也逐渐降为零，与相邻的金属结构匹配。这项技术由臭鼬工厂的Ed·罗维克发明，将在约翰逊最终设计的隐身上发挥重要作用。

　　隐身和飞机性能之间看似存在矛盾关系，苏联雷达技术也在快速发展，不可避免地会用更多频率，约翰逊深信这些因素将使寻找飞机隐身斗篷的道路变得更加泥泞。

　　1958年4月21日，约翰逊开始勾勒他的第一个3马赫设计。该设计把高空高速性能而不是隐身作为飞机生存能力的核心，他在自己的笔记本上把该设计命名为U-3。

约翰逊手绘的U-3

　　“我勾勒出第一个‘大天使’方案，这是一架3马赫飞机，航程7408公里，飞行高度在27430米到28960米之间。”于是这个笔记本在后来被叫做“大天使”笔记本（内部人士经常把U-2叫做“凯利的天使”，用“大天使”称呼这个具有飞跃性的新设计似乎很合适）。

　　约翰逊花了几天时间来完善自己的高速设计，然后提交给比赛尔。

　　弗兰克·罗杰斯的林肯实验室小组随后对约翰逊的U-3进行分析，评估该设计的速度、高度和RCS，从而计算出该机的驻留时间，也就是飞机在雷达照射下被探测到的时间。他们分析了三个不同频段，从70600Hz到3000MHz。这份高度重要的报告被叫做“尖头回波扫描研究”，也被称为“罗杰斯效应”。报告最终确定出U-2后继机的具体设计目标：3马赫、高度27430米、RCS不超过10平方米，最好不超过5平方米。

搅局的康维尔

　　1958年春，比塞尔飞往德克萨斯州沃思堡，在通用动力公司康维尔分部会见了该公司先进项目研发主管罗伯特·维德默。比塞尔告诉维德默他想要一架能在27430米高度飞行6440公里并携带907千克有效载荷的飞机。比塞尔在回忆录中说，当康维尔签下这个价值数百万美元的合同时，他正式把该公司带进这个需要严格保密的项目中。

　　有人认为康维尔的搅局是为了给约翰逊施加压力，因为他更关心性能而不是最小化RCS（艾森豪威尔坚持RCS要最小）。

　　康维尔以“超级盗贼”作为自己的设计基础，这是一种两级寄生轰炸机，挂在一架改装过的B-58A的机腹下升空，等载机加速到冲压发动机的工作速度后，寄生飞机脱离载机继续加速，最后抛掉耗尽燃料的消耗级以增加航程。这是一个有趣的概念，但要改成侦察机则需要进行重大修改，不仅仅是因为被抛弃的消耗级很难实现雷达隐身。

“超级盗贼”（Super Hustler）是康维尔公司在 50 年代进行的一系列用于穿透苏联领空的4马赫载人飞机研究项目的统称。这种寄生飞机从 B-58“盗贼”的机腹下发射