2001年4月1日早上，美国海军一架EP-3E电子侦察机从日本冲绳嘉手纳基地起飞，前往南海执行情报收集任务。这架飞机属于VQ-1中队，编号156511，搭载24名机组人员，包括海军和空军成员。它的主要作用是拦截雷达信号和通信数据，当时正接近海南岛东南约110公里海域。中国空军从陵水机场派出两架J-8II战斗机拦截，其中一架由王伟驾驶。拦截过程中，三架飞机一度平行飞行，但EP-3突然转向，导致碰撞。
碰撞发生在9时07分左右，EP-3的左翼螺旋桨击中王伟的J-8垂直尾翼。J-8随即解体，王伟跳伞后落海，搜救未果确认死亡。EP-3机鼻整流罩脱落，一号发动机严重损坏，飞机失控下降约4300米。飞行员奥斯本依靠剩余发动机恢复控制，避免坠毁。机组启动紧急销毁程序，用斧头砸毁硬盘和电子设备，部分情报资料被破坏，但仍有部分残留。
9时33分，EP-3未经许可紧急降落陵水机场。降落时速度较高，左升降舵损坏，机组下机后，中国士兵抵达现场，将24人转移到军营拘留。初期，他们接受多次问询，提供基本食物和报纸，但条件一般。事件引发中美外交对峙，美国大使普理赫被召见，中国强调美方责任，美方则要求释放人员和归还飞机。
4月1日至11日，谈判焦点在道歉表述上。美国初始仅表示遗憾，中国坚持要求正式承认错误。4月3日，美国外交官获准会见机组。4月11日，美国递交信件，使用“very sorry”表述，承认飞机进入中国空域未经许可。次日，机组乘包机从海口离境，返回美国。机组回国后接受表彰，奥斯本获勋章。
机组释放后，焦点转向飞机处置。中国拒绝EP-3整机飞离，美方评估显示损坏严重，无法快速修复。5月，美方派小组检查飞机。6月6日，双方同意拆解，由美方操作以防技术泄露。洛克希德·马丁公司负责，12名技术员于6月15日抵达海南。
6月16日，俄罗斯Polet航空的An-124运输机降落陵水，携带拆解工具如吊车和铲车。机场设立临时工作区，覆盖篷布防雨。6月18日，拆解正式开始，先抽取剩余燃料避免隐患。然后移除四个发动机，一号发动机螺旋桨弯曲，重达数吨，使用吊车吊起。
接下来拆除尾翼和机翼，这些部件体积大，需要切割连接点。技术员记录每个部件位置，便于运回组装。电子系统是核心，早被机组部分破坏，技术员优先移除天线和处理器。过程中遇到雨天中断，延长进度。机场外有媒体拍摄，美方抗议但中方未干预。
最后拆除起落架和辅助设备，机身切割成段。所有部件用木材包装固定。拆解从6月18日至29日，共11天。技术员每日工作超过8小时。An-124分10个架次运输，首架次载发动机和尾翼。
7月3日，最后一架An-124起飞，载余下部件离境。部件先运至夏威夷美军基地，再转乔治亚州马里埃塔修复。修复过程约一年，替换损坏部件如螺旋桨和机鼻。飞机测试后重新服役，直至2013年退役。
事件后，美国支付机组拘留期食宿费约3.4万美元，但拒绝中国要求赔偿歼-8和飞行员损失100万美元。中美关系短暂紧张，但外交渠道保持开放。美军调整南海飞行路径，避免类似事件。
EP-3于2002年修复服役，至2024年10月退役至皮马航空航天博物馆。王伟牺牲后，中国开展纪念活动。事件暴露南海侦察风险，中美后来建立军事热线减少误判。
这起事件显示大国间情报活动易引发冲突，美国侦察机频繁接近引发拦截，碰撞后处理考验外交智慧。中国坚持处置权，美方通过拆解运回飞机，双方各让一步结束僵局。
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