1964年中国试爆第一颗原子弹后，美国急于获得相关信息，遂将脑筋动到台湾身上，黑猫中队因此奉命于1967年前往新疆罗布泊侦照，同时投掷搜集数据的仪器。台军飞行员庄人亮（1937─2013年）坦言，当时他不知任务详情，以为美国打算朝大陆扔原子弹，因此悄悄备妥一份东京地图，打算在起飞后转至日本投下。待庄人亮看见挂在U-2侦察机腹的吊舱不像原子弹，这才缓了口气。到了1969年，美国中情局又改装酬载量更大的C-130运输机，密令黑蝙蝠中队自泰国塔克里（Takhli）空军基地起飞，飞往甘肃酒泉发射场空投两具观测器，是为“奇龙计划”。从此，美国对中国的核武发展进度多少有了点底。
对早期缺乏先进雷达、又无完善空防的解放军来说确实很头疼，歼击机出动后不是扑空，就是迎击失败。例如1955年解放军出动246架次战机拦截，但竟只有20次确实发现目标军机，且未能击坠。尤其是P-2V侦察机还配备可干扰战机雷达的金属片和玻璃丝，又装上了护尾器，电子干扰能力堪称先进，故解放军一时之间几乎无如之何，甚至发生过追击时撞山的悲剧。其后解放军依靠歼5战机，苦练夜间索敌与配合地面雷达的战法，还有利用照明弹专门对付穿梭在夜间的P-2V、再出动歼击机予以追击，才总算取得击坠多架黑蝙蝠中队侦察机的战果。
于“奇龙行动”中担任正驾驶的黄文騄（1932─2010年）表示，P-3A侦察机虽加装雷达干扰器，但却有无法修复的故障，加上“中共的装备改善的速度已超过我们的配备，黑夜拦截我机的技术也有进步，黑蝙蝠中队对大陆侦测损失越来越惨重”。最后台军不得不于1967年停止黑蝙蝠中队对大陆的侦搜任务，反而转至越南、老挝等空防更落后的国家，秘密执行“南星计划”、“金鞭计划”等运补与电子侦搜的特种任务，将电子战战场延伸至东南亚。
而以U-2高空侦察机更教解放军警惕的黑猫中队，则出自台湾与美国签订的“快刀计划”。U-2侦察机由于可攀升至2万米以上的高空，故解放军战机根本没法追上。曾驾驶过U-2的前台湾空军飞行员华锡钧（1925-2017年）就曾说过，面对解放军战机“我并不感到威胁，唯一担忧的是飞机引擎可不要出问题”。毕竟U-2侦察机安全性不足，引擎又会在高空熄火，故比起解放军，U-2飞行员们更担心自家侦察机的可靠性。
但解放军很快就在1960年中苏交恶、导致苏制S-75防空导弹不足的困境下，摸索出更有效率的索敌策略。解放军空军司令员刘亚楼（1949─1965年）采取游击战术，推估U-2可能行经的路线后，将初创不久的地空导弹部队（又称543部队）作战营配置上去，接着再利用频繁地调动军机引诱U-2前来探看。此举果然奏效，543部队成功于1962年9月击坠陈怀生（1928-1962年）驾驶的U-2，震惊台军与美国高层：科技落伍的解放军怎么可能将U-2给打下来？
为了反制解放军，美国中情局特意于U-2上加装可探测导弹电波的12号预警系统。身为陈怀生后备飞行员的华锡钧说道：“十二号系统的显示仪表是一具直径二吋的阴极线管……表上没有刻度，一切指示都是比较性的，看来是应急赶制出来的仪表，是否真能派上用场，还需要实地试验”。而当华锡钧成功返航后，发现美国海军辅助通信中心竟代表美国政府致函赞扬，“大概是因为这种电子战系统首次实战测试成功”。
12号系统一度成功让台侦察机来去自如，但解放军很快就察觉U-2侦察机肯定有过改装，于是改用波长不同的高炮用雷达盯住U-2，待其进入极近的射程内时才打开S-75导弹的制导雷达。此法令U-2的12号系统纵使出现警告，也已来不及让飞行员反应。于是，黑猫中队飞行员叶常棣就这样于1963年11月被击落活捉，1964年7月则是李南屏（1930─1964年）机遭击坠。解放军也从叶常棣的口中与U-2残骸一窥12号系统的真面目，并就此利用雷达的照射天线研制“反电子预警2号”，令12号系统根本起不了作用。
对此浑然不觉的美国中情局，又加装可致使导弹偏移的13号系统，但限制必须在12号系统警告后方可由驾驶员手动开启。只是若12号系统察觉不到导弹来袭，驾驶员又要如何得悉该打开13号系统反制？因此黑猫中队的又一名驾驶员张立义（1929─2019年），于1965年1月在内蒙古包头上空被击坠，且百思不得其解为何12号系统没有奏效。而解放军利用张立义机的残骸，又研发出对抗13号系统用的26号与28号反干扰电路。
接着1967年解放军成功打造抗干扰性能更强的红旗-2防空导弹，同时也利用国产化技术，摆脱苏制装备不足的短板。1967年9月解放军再创下击坠黄荣北机的战果，自此之后黑猫中队不敢再深入大陆探照。
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