1957年8月28日，成鈞被任命為空軍副司令員，分管防空作戰、核試驗和日常戰備等工作。1960年，臺灣當局從美國接收設備更先進的 U-2高空偵察機。經過一年多時間的訓練準備後，於 1962年 1月13日開始進入大陸偵察，到 6月底先後出動11架次，活動範圍除新疆、西藏外，遍及中國大陸。成鈞組織機關有關部門研究後與劉亞樓商議，提出使用保衛要地的幾個地空導彈營，在 U-2活動航線上機動伏擊的意見。經中共中央軍委批准後，6月 27日，空軍地空導彈第二營先轉移到湖南長沙設伏，近兩個月未遇戰機。
成鈞
美國洛克希德·馬丁公司研製的U-2高空偵察機
成鈞回到北京，召集機關有關部門反覆研究 U-2飛機竄入活動的航線，分析其特點和規律。成鈞和參謀們發現南昌是 U-2航線經過最多的地區，顯然是其航線的一個重要檢查點，把地空導彈部隊設伏在那裡是大有希望的。隨後，成鈞同劉亞樓商定，把地空導彈第二營從長沙轉移到南昌設伏。
為了誘使敵機“上鉤”，成鈞先後兩次派轟炸機從南京佯動到南昌地區降落。國民黨軍發現了這一動向，於9月9日6時許派出一架U-2從臺灣桃園機場起飛，以2萬米高度從福建平潭島竄入大陸上空，沿鷹廈鐵路上空北進，8時24分到九江上空左轉直飛南昌。當敵機進入第二營火力範圍時，該營發射3枚導彈，當即將該機擊落。
1962年9月16日《人民日報》在頭版頭條刊登擊落U-2的報道
國民黨空軍的高空偵察活動並未因U-2飛機的被擊落而收斂，而是通過電子偵察摸到了解放軍地空導彈的工作頻率，在 U-2上加裝電子預警系統，用以向飛行員發出有地空導彈威脅的報警信號，使飛行員操縱飛機機動逃脫。1963年3月至9月，U-2曾3次臨近地空導彈營設伏地點，均因其使用電子預警系統而及時改變航向，得以逃脫。成鈞在組織機關分析幾次戰鬥失利的教訓中，發現U-2通常在打開地空導彈制導雷達天線20秒後才開始機動，要擊落它就要在這20秒上做文章。
針對這一情況，成鈞組成三結合班子到部隊抓試點，專門鑽研打開制導雷達天線的距離和發射導彈的動作問題，把原來規定8分鐘做完的一套動作，要求在20秒之內完成。部隊提出兩個辦法：一是壓縮打開制導雷達天線的距離，開始試點定在45公里以內，最後壓縮到38公里以內。二是快速完成捕捉、跟蹤目標及發射導彈等一系列操縱動作，將原來開制導雷達天線後需要做的14個動作中的9個放在打開天線前做好，其餘5個動作力爭在打開天線後的4至8秒內完成。實行這兩個辦法，對指揮員的作戰指揮和部隊操縱兵器的技術動作，都提出了更高的要求。成鈞立即在地空導彈部隊中推廣，各營經過幾個月艱苦訓練，逐步掌握了這種“近快戰法”。
11時15分，一架U-2從甘肅鼎新地區折返，沿原航線回竄。當該機快到武漢附近時，成鈞令各營指揮員立即回陣地準備戰鬥。U-2飛機飛過九江上空，向空軍地空導彈第二營陣地接近時，集群指揮員經成鈞同意，正式向部隊下達作戰命令：“第二營負責消滅敵機，其他各營作好佯動和射擊準備，制導雷達開天線距離壓縮到37公里以內！”
地空導彈第二營營長嶽振華（中）
當 U-2距第二營陣地70公里時，該營使用松-9型炮瞄雷達接替513型雷達指示目標。當 U-2距陣地 39公里，正要測定發射諸元、制導雷達即將打開天線時，炮瞄雷達突然丟失目標。在這緊急關頭，地空導彈第二營營長嶽振華改用513目標指示雷達測定射擊諸元。U-2 型飛機距陣地 35 公里時，第二營打開制導雷達天線，8秒內連續發射3發導彈。14時18分，U-2被擊中爆炸，殘骸落於江西廣豐縣萬羅山附近，國民黨軍少校飛行員葉昌棣跳傘被擒。事後，從U-2的殘骸中發現其機動逃脫的電子設備。成鈞立即組織有關人員研製了“反電子預警1號”和“反電子預警2號”設備。
這架U-2高空偵察機殘骸是由四架被擊落的U-2機殘骸拼湊而成。
成鈞曾使用過的捷克DUO 袖珍手槍（槍號934）。該槍握把處烙有“三十七□查”字樣，據推測系中國進口時查驗者留下得標記。
知識鏈接：捷克DUO 袖珍手槍
這支6.35 毫米DUO袖珍手槍由捷克布爾諾兵工廠製造，其最初的製造商是私人槍械製造商弗朗齊歇克·杜謝克（Frantisek Dusek），DUO的名稱也正是由其姓氏加上工廠所在城市奧博克諾（Opocno）的縮寫聯合而成。單動設計，無擊錘，主要結構特徵與柯爾特M1908 無擊錘袖珍手槍和“寶貝勃朗寧”相同，但取消了握把保險。納粹德國吞併捷克後，德國佔領軍當局繼續生產該槍，並把它們作為隱蔽自衛武器配發給一些高級軍官和特工人員使用。
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