นากาจิมะ คิ-43 ฮายาบูสะ ch.1

โรงเรียนการบิน Akeno Ki-43-II, 1943 คุณสามารถดูคุณสมบัติทั่วไปของ Ki-43-II ก่อนการผลิตที่เรียกว่า - ตัวทำความเย็นน้ำมันรูปวงแหวนในช่องอากาศเข้าของเครื่องยนต์และช่องเล็ก ๆ ของตัวทำความเย็นน้ำมันเพิ่มเติมภายใต้ ลำตัว

Ki-43 ซึ่งมีชื่อรหัสว่า "ออสการ์" โดยฝ่ายสัมพันธมิตรเป็นเครื่องบินรบของกองทัพจักรวรรดิญี่ปุ่นจำนวนมากที่สุดในประวัติศาสตร์ ได้รับการพัฒนาในช่วงปลายยุค 30 ให้สืบทอดต่อจาก Ki-27 เขาโดดเด่นด้วยความคล่องตัวที่ยอดเยี่ยม แต่ในหลาย ๆ ด้านเขาด้อยกว่าคู่ต่อสู้ของเขา ความพยายามในการปรับปรุงประสิทธิภาพและเสริมความแข็งแกร่งของอาวุธระหว่างการผลิตนั้นแทบไม่มีความแตกต่าง เนื่องจากฝ่ายพันธมิตรได้นำเครื่องบินรบประเภทใหม่ที่ล้ำหน้ากว่าเข้ามาให้บริการด้วย แม้จะมีข้อบกพร่องและจุดอ่อน แต่ Ki-43 ยังคงเป็นหนึ่งในสัญลักษณ์ของกองทัพญี่ปุ่น

ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 1937 ด้วยการนำเครื่องบินขับไล่ Ki-27 (Type 97) มาใช้โดยกองทัพจักรวรรดิญี่ปุ่น (Dai Nippon Teikoku Rikugun) การบริหารการบินทั่วไปของกองทัพบก (Rikugun Kōkū Honbu) ได้มอบหมายให้ Nakajima เริ่มทำงานในการออกแบบผู้สืบทอดของเขา . Ki-27 กลายเป็นเครื่องบินปีกต่ำแบบใช้โลหะล้วนลำแรกที่มีห้องนักบินแบบปิดเพื่อเข้าประจำการกับกองทัพอากาศ ในเครื่องบินรบใหม่นี้ ได้มีการตัดสินใจใช้สิ่งแปลกใหม่ นั่นคือ เกียร์ลงจอดแบบยืดหดได้ ในแง่ของประสิทธิภาพ Koku Honbu ต้องการความเร็วสูงสุดอย่างน้อย 500 กม./ชม. ที่ 4000 ม. เวลาไต่ระดับถึง 5000 ม. ในเวลาน้อยกว่า 5 นาที และระยะปฏิบัติการ 300 กม. พร้อมเชื้อเพลิงเป็นเวลา 30 นาทีของการต่อสู้อุตลุดหรือ 600 กม. ไม่มีการสำรองพลังงาน . ความคล่องแคล่วของเครื่องบินขับไล่ใหม่ไม่น่าจะเลวร้ายไปกว่า Ki-27 อาวุธยุทโธปกรณ์จะประกอบด้วยปืนกลซิงโครนัส 89 มม. Type 89 (7,7-shiki) สองกระบอกที่วางอยู่ในลำตัวระหว่างเครื่องยนต์กับห้องนักบิน และยิงผ่านจานสกรู นี่คืออาวุธยุทโธปกรณ์มาตรฐานของเหล่านักสู้ตั้งแต่เริ่มก่อตั้ง

ในไม่ช้า ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับโครงการพัฒนาอาวุธการบินครั้งต่อไป (Koku Heiki Kenkyu Hoshin) ก็เริ่มได้รับการพัฒนาใน Koku Honbu ซึ่งจะมีการสร้างเครื่องบินรบ เครื่องบินทิ้งระเบิด และเครื่องบินสอดแนมรุ่นใหม่ ซึ่งออกแบบมาเพื่อแทนที่เครื่องจักรที่เพิ่งเข้าประจำการ ไม่กี่ปี มีการตัดสินใจที่จะสร้างเครื่องบินขับไล่แบบที่นั่งเดียวสองประเภท - เบาและหนัก ไม่ใช่มวลของเครื่องบิน แต่เป็นอาวุธยุทโธปกรณ์ เครื่องบินขับไล่ที่นั่งเดี่ยวแบบเบา (kei tanza sentōki; ย่อว่า keisen) ติดอาวุธด้วยปืนกลขนาด 7,7 มม. สองกระบอก เพื่อใช้กับนักสู้ของศัตรู การทำเช่นนี้ เขาต้องมีลักษณะเฉพาะ เหนือสิ่งอื่นใด ด้วยความคล่องแคล่วที่ดีเยี่ยม ความเร็วและระยะสูงสุดมีความสำคัญรอง เครื่องบินขับไล่ที่นั่งเดี่ยวแบบหนัก (jū tanza sentōki; jūsen) จะติดอาวุธด้วยปืนกลขนาด 7,7 มม. สองกระบอกและ "ปืนใหญ่" หนึ่งหรือสองกระบอก กล่าวคือ ปืนกลหนัก1 มันถูกสร้างขึ้นเพื่อต่อสู้กับเครื่องบินทิ้งระเบิด ดังนั้นมันจึงต้องมีความเร็วสูงสุดและอัตราการปีน แม้จะเสียระยะและความคล่องแคล่ว

โปรแกรมนี้ได้รับการอนุมัติจากกระทรวงกองทัพบก (ริคุกันโช) เมื่อวันที่ 1 กรกฎาคม พ.ศ. 1938 ในเดือนต่อๆ มา Koku Honbu ได้กำหนดข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของเครื่องบินแต่ละประเภทและส่งมอบให้กับผู้ผลิตเครื่องบินที่ได้รับการคัดเลือก ในหลายกรณี สูตรการแข่งขันต้นแบบที่ใช้ก่อนหน้านี้ถูกยกเลิก โดยผู้รับเหมาจะสุ่มเลือกเครื่องบินแต่ละประเภท เครื่องบินรบ Nakajima รุ่นใหม่ซึ่งตั้งใจจะแทนที่ Ki-27 นั้นจัดอยู่ในประเภท "เบา" เขาได้รับตำแหน่งทางทหาร Ki-43

ต้นแบบที่สามของ Ki-43 (หมายเลขซีเรียล 4303) สร้างขึ้นในเดือนมีนาคม พ.ศ. 1939 ในระหว่างการทดสอบ เครื่องบินถูกดัดแปลงให้คล้ายกับเครื่องจักรทดลอง (ที่เรียกว่าเครื่องต้นแบบเพิ่มเติม)

การดำเนินโครงการ

โครงการเครื่องบินขับไล่ Ki-43 สร้างขึ้นโดยทีมงานที่นำโดยวิศวกร Yasushi Koyama ซึ่งดูแลโรงไฟฟ้าด้วย ผู้จัดการโครงการที่รับผิดชอบในการสร้างเฟรมเครื่องบินคือมิโนรุ โอตะ คุนิฮิโร อาโอกิรับหน้าที่คำนวณความแข็งแกร่ง ขณะที่เท็ตสึโอะ อิจิมารุรับหน้าที่ออกแบบปีก การจัดการทั่วไปของโครงการดำเนินการโดยดร. Hideo Itokawa หัวหน้านักอากาศพลศาสตร์ที่ Nakajima และหัวหน้าฝ่ายออกแบบเครื่องบินทหาร (rikugun sekkei-bu)

เพื่อให้สอดคล้องกับปรัชญาการออกแบบเครื่องบินขับไล่ที่บังคับใช้ในญี่ปุ่นในขณะนั้น Ki-43 ได้รับการออกแบบให้มีน้ำหนักเบาที่สุด ไม่ใช้ชุดเกราะที่นั่งนักบินหรือซีลถังเชื้อเพลิง เพื่อเร่งการทำงาน โซลูชันทางเทคนิคจำนวนมากที่ทดสอบบน Ki-27 จึงถูกนำมาใช้ ความแปลกใหม่ที่สำคัญเพียงอย่างเดียวคือเกียร์ลงจอดหลักแบบขาเดียวที่มีน้ำหนักเบา หดและหดได้ด้วยระบบไฮดรอลิก การออกแบบของมันถูกสังเกตในเครื่องบินรบ American Vought V-143 ที่ซื้อโดยญี่ปุ่นในเดือนกรกฎาคม 1937 เช่นเดียวกับรุ่นดั้งเดิม หลังจากทำความสะอาดเฉพาะขาเท่านั้น ในขณะที่ล้อเองก็ไม่มีการป้องกัน หางไถลถูกทิ้งไว้ใต้ลำตัวด้านหลัง

ห้องนักบินของนักบินถูกหุ้มด้วยโครงแบบสามส่วน ซึ่งประกอบด้วยกระจกบังลมแบบตายตัว รถลีมูซีนด้านหลังแบบเลื่อนได้ และส่วนหลังแบบยึดตายตัว ก่อตัวเป็น "โคก" ของแผ่นโลหะบนลำตัวเครื่องบิน โดยมีหน้าต่างสองบานที่ด้านข้าง เป็นที่น่าสนใจว่าเมื่อเริ่มรถลีมูซีน "รีด" ใต้ "โคก" แหล่งจ่ายเชื้อเพลิงทั้งหมดซึ่งใหญ่เป็นสองเท่าของ Ki-27 ถูกวางไว้ในถังสี่ถังที่ปีก ดังนั้นจึงไม่ได้ติดตั้งถังไว้ในเคส เครื่องบินดังกล่าวได้รับการติดตั้งเครื่องรับส่งสัญญาณ Type 96 Model 2 โดยมีเสารองรับสายอากาศติดตั้งอยู่บนโคก นักบินมีโรงผลิตออกซิเจนพร้อมใช้ จุดมุ่งหมายคือสายตาแบบออปติคอล Type 89 มาตรฐาน ซึ่งท่อดังกล่าวทะลุผ่านรูในกระจกหน้ารถ

ในขั้นตอนการออกแบบสันนิษฐานว่าเนื่องจากขนาดของเครื่องบินที่ใหญ่ขึ้นและการจ่ายเชื้อเพลิงสูงสุดรวมถึงการใช้กลไกการถอยกลับและล้อลงจอดร่วมกับระบบไฮดรอลิก Ki-43 จะมีขนาดประมาณ 25 % หนักกว่า Ki -27. ดังนั้น จึงจำเป็นต้องมีเครื่องยนต์ที่ทรงพลังมากขึ้นเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพตามที่วางแผนไว้ Koyama เลือกเครื่องยนต์สองสูบสองสูบ Nakajima Ha-14 25 สูบที่มีกำลัง 980 แรงม้า พร้อมคอมเพรสเซอร์ความเร็วเดียวแบบขั้นตอนเดียว Ha-25 (ชื่อโรงงาน NAM) มีพื้นฐานมาจากการออกแบบของ Gnome-Rhône 14M ของฝรั่งเศส แต่ใช้โซลูชันจากเครื่องยนต์ Ha-20 (ลิขสิทธิ์ของอังกฤษ Bristol Mercury VIII) และแนวคิดของตัวเอง ผลลัพธ์ที่ได้คือหน่วยจ่ายไฟที่ประสบความสำเร็จอย่างมาก - มีการออกแบบที่กะทัดรัด ขนาดและน้ำหนักที่เล็ก ใช้งานง่าย เชื่อถือได้ และในขณะเดียวกันก็สามารถทำงานกับส่วนผสมที่ไม่ติดมันได้เป็นเวลานาน ซึ่งช่วยลดการใช้เชื้อเพลิง การบริโภคและอนุญาตให้เพิ่มช่วงของเครื่องบิน ในปี 1939 Ha-25 ได้รับการยอมรับจากกองทัพให้ผลิตต่อเนื่องภายใต้ชื่อ Type 99 ที่มีกำลัง 950 แรงม้า (99-shiki, 950-bariki) 2. ใน Ki-43 เครื่องยนต์ขับเคลื่อนใบพัดสองใบที่ทำด้วยไม้ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2,90 ม. โดยไม่มีฝาปิด

ในฤดูใบไม้ผลิปี 1938 คณะกรรมการผู้เชี่ยวชาญจาก Koku Honbu และ Rikugun Koku Gijutsu Kenkyusho (สถาบันเทคโนโลยีการบินแห่งกองทัพบกซึ่งย่อว่า Kogiken หรือ Giken) ได้ประเมินผลการออกแบบของเครื่องบินขับไล่ Ki-43 ในเชิงบวกและอนุมัติเค้าโครง . หลังจากนั้น Koku Honbu ได้สั่งให้สร้างต้นแบบสามตัว (ชิซากุกิ) จากนากาจิมะ และผู้ออกแบบก็เริ่มพัฒนาเอกสารทางเทคนิคโดยละเอียด

ต้นแบบ

ต้นแบบ Ki-43 ตัวแรก (หมายเลข 4301 seizō bangō) ออกจากโรงงานประกอบ Nakajima Hikōki Kabushiki Gaisha No. 1 (Dai-1 Seizōshō) ในเมืองโอตะ จังหวัดกุนมะ เมื่อต้นเดือนธันวาคม พ.ศ. 1938 เพียงหนึ่งปีหลังจากได้รับคำสั่ง เที่ยวบินของเขาเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 12 ธันวาคม จากสนามบินโรงงานโอจิมะ ในเดือนมกราคม พ.ศ. 1939 เครื่องบินได้บินไปยังทาชิคาว่าเพื่อทำการทดสอบการบินโดยละเอียดที่แผนกวิจัยโคกิเค็น พวกเขายังได้เข้าร่วมโดยนักบินผู้สอนจากโรงเรียนการบินกองทัพอาเคโนะ (อาเคโนะ ริคุกุน ฮิโก กักโก) ซึ่งเป็นสถานที่ทดสอบเพิ่มเติมสำหรับเครื่องบินขับไล่ของกองทัพบก รถต้นแบบอีกสองคัน (4302 และ 4303) ซึ่งสร้างเสร็จในเดือนกุมภาพันธ์และมีนาคม 1939 ก็ไปที่โคกิเก็นด้วยเช่นกัน พวกเขาแตกต่างจากต้นแบบแรกเฉพาะในซับในห้องโดยสาร - "โคก" ถูกเคลือบอย่างสมบูรณ์และรถลีมูซีนมีเฟรมเสริมน้อยกว่า

ไม่ทราบรายละเอียดการทดสอบเที่ยวบิน แต่ทราบว่าความคิดเห็นของนักบินนั้นเป็นลบ ต้นแบบของ Ki-43 ไม่ได้มีประสิทธิภาพที่ดีกว่า Ki-27 แบบอนุกรมมากนักและในขณะเดียวกันก็มีลักษณะการบินที่แย่ลงอย่างมากโดยเฉพาะความคล่องแคล่ว พวกมันเฉื่อยและช้าในการตอบสนองต่อการโก่งตัวของหางเสือและปีกนก และเวลาเลี้ยวและรัศมีก็นานเกินไป นอกจากนี้ ลักษณะการบินขึ้นและลงยังไม่น่าพอใจ ปัญหาที่เกิดจากระบบไฮดรอลิกของแชสซี วิธีเปิดฝาห้องโดยสารถูกพิจารณาว่าทำไม่ได้ ในสถานการณ์เช่นนี้ Koku Honbu ใกล้จะตัดสินใจละทิ้งการพัฒนา Ki-43 เพิ่มเติม ความเป็นผู้นำของ Nakajima ไม่ต้องการสูญเสียผลกำไรที่อาจเกิดขึ้นหรือทำลายชื่อเสียงของบริษัท ทำให้กองทัพสามารถขยายการทดสอบและสั่งซื้อต้นแบบที่ดัดแปลง 4304 แบบ (4313-43) มีไว้สำหรับทดสอบโซลูชันทางเทคนิค เครื่องยนต์ และอาวุธในนั้น ทีมวิศวกร Koyama เริ่มทำงานในการออกแบบ Ki-XNUMX ที่ปรับปรุงใหม่เพื่อให้เป็นไปตามความคาดหวังของ Koku Honbu

การออกแบบเครื่องบินนั้นง่ายขึ้น (ซึ่งต่อมาทำให้เกิดปัญหาร้ายแรงกับความแข็งแกร่งของปีก) และส่วนท้ายก็ได้รับการแก้ไขเช่นกัน หางเคลื่อนไปด้านหลัง และตอนนี้หางเสือครอบคลุมความสูงทั้งหมดของส่วนหางและส่วนปลายลำตัว ดังนั้นพื้นที่ของมันจึงใหญ่ขึ้นมาก ส่งผลให้ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นซึ่งส่งผลดีต่อความคล่องแคล่วของเครื่องบิน ฝาห้องนักบินได้รับการออกแบบใหม่ทั้งหมด และตอนนี้ประกอบด้วยสองส่วน ได้แก่ กระจกบังลมแบบตายตัวและรถลีมูซีนแบบเคลือบกระจกทั้งหมดที่สามารถเลื่อนถอยหลังได้ ฝาครอบใหม่ไม่เพียงแต่เบากว่ามาก แต่ยังให้ทัศนวิสัยที่ดีขึ้นมากในทุกทิศทาง (โดยเฉพาะด้านหลัง) เสาเสาอากาศถูกย้ายไปทางด้านขวาของลำตัวด้านหน้า ด้านหลังเครื่องยนต์ ด้วยการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ ซิลลูเอทของเครื่องบินจึงเพรียวบางและสมบูรณ์แบบตามหลักอากาศพลศาสตร์มากขึ้น การทำงานของระบบไฮดรอลิกและไฟฟ้าได้รับการปรับปรุง วิทยุถูกแทนที่ด้วยไฟแช็ก Type 96 Model 3 Model 2, ติดตั้งล้อท้ายแบบตายตัวแทนการลื่นไถล และใบพัดมีฝาปิด ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 1940 มีการพัฒนาปลายปีกใหม่สองชิ้นโดยแคบกว่าเดิม 20 และ 30 ซม. ซึ่งทำให้สามารถลดความกว้างของปีกลงได้ 40 และ 60 ซม. ตามลำดับ แต่การใช้งานถูกยกเลิกชั่วคราว

เครื่องบินทดสอบ เรียกว่าต้นแบบเสริมหรือเสริม (zōka shisakuki) สร้างขึ้นระหว่างเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 1939 ถึงกันยายน พ.ศ. 1940 พวกเขาติดตั้งเครื่องยนต์ Ha-25 พร้อมใบพัดโลหะ Sumitomo แบบสองใบมีดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากัน และกลไกการปรับเอียงใบมีดไฮดรอลิกจากบริษัทอเมริกัน Hamilton Standard ในเวลาเดียวกัน ได้ทำการทดสอบมุมเอียงต่างๆ ของใบมีดเพื่อหาค่าที่เหมาะสมที่สุด ในสำเนาหลายฉบับ ได้ทดสอบใบพัดแบบสามใบมีดแบบปรับได้ใหม่ทั้งหมด แต่ยังไม่ได้ตัดสินใจใช้ใบพัดดังกล่าวในเครื่องบินสำหรับการผลิต

ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 1940 ต้นแบบหมายเลข 4305 และ 4309 ได้รับการติดตั้งเครื่องยนต์ Ha-105 ใหม่ซึ่งมีกำลังเครื่องขึ้นถึง 1200 แรงม้า เป็นรุ่นปรับปรุงของ Ha-25 ที่มีคอมเพรสเซอร์สองจังหวะแบบขั้นตอนเดียวและกระปุกเกียร์แบบดัดแปลง หลังจากการทดสอบหลายครั้ง เครื่องยนต์เดิมได้รับการฟื้นฟูในทั้งสองเครื่อง ในทางกลับกัน เครื่องยนต์ Ha-4308 รุ่นใหม่กว่าจะถูกทดสอบบนเครื่องบินหมายเลข 4309 และอีกครั้งที่ 115 แต่เนื่องจากความยาวและน้ำหนักที่มากขึ้น แนวคิดนี้จึงถูกยกเลิก สิ่งนี้จำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงการออกแบบเครื่องบินมากเกินไป ยิ่งกว่านั้น ในขณะนั้นเครื่องยนต์ Ha-115 ยังไม่ได้รับการสรุปผล เครื่องบินอย่างน้อยหนึ่งลำ (4313) มีช่องระบายอากาศที่ขอบด้านท้ายของโครงเครื่องยนต์โดยมีบานพับแปดบานในแต่ละด้านและอีกสองบานอยู่ด้านบน ดุมสกรูปิดด้วยฝาปิด บนเครื่องบินหมายเลข 4310 และ 4313 ปืนกล Type 89 ถูกแทนที่ด้วย 103 มม. No-12,7 ใหม่ โดยมีกำลังสำรอง 230 หรือ 250 นัด เครื่องบินทดลองบางลำทำการบินในระหว่างการทดสอบโดยไม่มีอาวุธ ทัศนวิสัย และวิทยุ (และแม้จะถอดเสาอากาศออกแล้วก็ตาม) ต่อมาได้มีการนำการปรับเปลี่ยนที่ประสบความสำเร็จและทดสอบกับตัวอย่างหนึ่งตัวอย่างมาใช้กับเครื่องอื่น

ท้ายที่สุด สิ่งแปลกใหม่ที่สำคัญที่สุดคือสิ่งที่เรียกว่าเกราะป้องกันการต่อสู้ (sento หรือ kusen furappu) ซึ่งพัฒนาโดย Eng. อิโตกาวะ. อวัยวะเพศหญิงยื่นออกไปเกินส่วนโค้งของปีกอย่างไม่สมมาตร นั่นคือ ในระยะทางที่ไกลจากลำตัวมากกว่าจากปีก สร้างระบบที่คล้ายกับปีกที่กางออกของผีเสื้อ ในระหว่างการต่อสู้ทางอากาศ (สูงสุดประมาณ 400 กม. / ชม.) สามารถขยายและเบี่ยงเบนได้ 15 °ซึ่งปรับปรุงความคล่องแคล่วของเครื่องบินอย่างมากทำให้สามารถเลี้ยวได้แน่นขึ้นโดยไม่สูญเสียการยก โล่ต่อสู้ได้รับการติดตั้งครั้งแรกในหน่วยทดลองสามหน่วยสุดท้าย (4311, 4312 และ 4313) ในไม่ช้าพวกเขาก็กลายเป็นจุดเด่นของนักสู้ Nakajima