這一仗，震驚中外，激動人心。“1962年9月，U-2飛機被我軍首次擊落后，敵人在飛機上加裝了專門對付我制導雷達的電子預警設備。我雷達一開機，敵機就憑預警設備信號規避。”蔡永寫道，面對新挑戰，領導號召大家想辦法，再擊落一架U-2飛機。
時任南空司令員的聶鳳智將這事交由蔡永負責，并安排給他兩位助手。在匯集了歷年來打U-2的資料摸清規律后，四個營在10月25日-30日，神速隱蔽地利用夜間到達預設陣地，連夜構筑工事，架設兵器，做好了戰斗準備。參謀人員和技術專家們還提出近快戰法建議，在8秒鐘內我地空導彈部隊完成從開機到發射的一套戰斗動作。只有這樣，敵機才可能來不及作出反應。
沒想到，敵機來得這么快。“11月1日7時04分，我警戒雷達發現在臺灣北部淡水附近大型飛機一架……7時44分，從溫州進入大陸。13時40分，返航的U-2距離上饒500公里。14時，三營目標指示雷達發現目標。接著，四、一、二營目標指示雷達也先后發現目標。”蔡永在回憶錄中詳細地記錄了當時的情形。
到了14時04分，蔡永發出命令：“各營立即做好射擊準備。”14時11分，當敵機距上饒105公里時，他正式向部隊下達作戰命令：“二營負責消滅敵機，開天線距離壓縮到37公里內。其他各營做好開天線佯動和射擊準備。”
敵機距離70公里時，蔡永下達了射擊命令：“前置法，導彈三發，28公里消滅敵機。”在敵機到達34公里距離時，我軍連續發射三發導彈。三發拖著長長火焰的導彈，像三條巨龍直沖云霄。14時18分，在距二營陣地26公里位置上，第二發導彈擊中目標。14時25分，敵機殘骸散落在上饒東北廣豐縣東山鄉東光村萬羅山西南方。敵機飛行員葉常棣被拋出座艙，自動開傘，飄落約40秒鐘，降落在距飛機殘骸約2公里的大樹上，當即被民兵活捉。
