1964年8月14日，美國愛達荷州博伊西的愛達荷州國民警衛隊接到報告，在博伊西東南15英里一架U-2偵察機墜毀，救援人員趕到現場，飛行員跳傘逃生，並無人員傷亡。可是救援人員發現飛行員並不是美國人，而是一個黃皮膚的亞洲人，經詢問才知道他來自中國台灣省，服役於國民黨空軍是一名中國人。隨著這次飛機失事，美國通過戴維斯·蒙森空軍基地空軍基地幫助台灣當局秘密訓練飛行員逐漸被知曉。但在此之前，幾乎沒人知道有來自中國的飛行員在此訓練。
停在美國航空母艦的甲板上的U-2偵察機
位於亞利桑那州圖森市的戴維斯·蒙森空軍基地中，隸屬於美國空軍司令部的第4080戰略偵察機聯隊幾乎每天都會在這座城市的上空訓練，大約1年前他們從德克薩斯州搬到這裡，第4080戰略偵察機聯隊，在未搬到圖森市前就已經將U-2偵察機的機翼做了新的塗裝。「WU-2」異常醒目，這意味著它們未來僅執行氣象偵察任務。實際上在更早的1959年台灣當局就秘密派遣空軍飛行員前往美國受訓。累計派遣32人參與U-2偵察機訓練任務，共28人完訓，4人未完訓。
而在1960年7月，2架U-2高空偵察機從美國秘密運抵台灣桃園機場。1961年台軍方在從美國受訓回來的14名飛行員中挑選了6名人，開始組建U-2偵察機中隊。1962年2月1日台空軍總司令部情報署為隱藏U-2高空偵照任務，成立「空軍氣象偵察研究組」。對外稱「第三十五氣象偵察中隊」，因隊徽為一隻黑色的貓，故也稱「黑貓中隊」。
1965年01月10日解放軍在內蒙古包頭擊落的U-2殘骸
自1962年1月起頻繁進入大陸地區進行高空偵察拍照。1962年9月8日，「黑貓中隊」楊世駒中校駕駛U-2飛機執行偵察任務，偵察重點是擬在大陸地區的七個空降點，偵察起飛三小時三十八分鐘後，因為交流發電機故障放棄偵照南昌，轉向東南直線航線返回台灣，技術人員為排除故障為其更換了全新的交流發電機。
隔天9月9日清晨6時許，陳懷中校駕駛更換了全新交流發電機的U-2飛機從台灣桃園機場起飛，偵察重點是前一天楊世駒中校未能涵蓋的目標區進行偵察，7時22分，飛越平潭島，以20000米的高度進入大陸上空。8時24分，經江西九江左轉，直飛江西南昌。飛抵南昌上空時，中國人民解放軍防空飛彈部隊第二營發射三枚「薩姆-2防空飛彈」將其擊落。U-2墜於南昌東南15千米羅家集附近，國民黨空軍中校飛行員陳懷被送往南昌市第157軍醫院救治，後因傷勢過重醫治無效身亡。陳懷為首位執行作戰任務殉職的U-2飛行員。也是第一位因出任務而殉職的「黑貓中隊」成員。
此後，「黑貓中隊」累計駕駛U-2偵察機進入大陸1 1 0架次，至1968年因多次被解放軍防空飛彈部隊擊落而停止高空偵察。大陸共擊落5架U-2偵察機，俘虜飛行員2名。