Nakajima Ki-43 Hayabusa ch.1
Akeno Aviation School Ki-43-II, 1943. Anda boleh melihat ciri tipikal apa yang dipanggil pra-pengeluaran Ki-43-II - penyejuk minyak anulus dalam pengambilan udara enjin dan bekas kecil penyejuk minyak tambahan di bawah fiuslaj.
Ki-43, yang diberi nama kod "Oscar" oleh pihak Berikat, adalah pejuang Tentera Imperial Jepun yang paling banyak dalam sejarahnya. Ia dibangunkan pada lewat 30-an sebagai pengganti Ki-27. Dia dibezakan oleh kebolehgerakan yang sangat baik, tetapi dalam banyak aspek dia lebih rendah daripada lawannya. Percubaan untuk meningkatkan prestasi dan mengukuhkan senjata semasa pengeluaran membuat sedikit perbezaan, kerana Pihak Berikat juga memperkenalkan jenis pejuang baharu yang lebih maju ke dalam perkhidmatan. Walaupun kekurangan dan kelemahannya, Ki-43 kekal sebagai salah satu simbol tentera Jepun.
Pada Disember 1937, dengan penggunaan pesawat pejuang Ki-27 (Jenis 97) oleh Tentera Imperial Jepun (Dai Nippon Teikoku Rikugun), Pentadbiran Penerbangan Am Tentera Darat (Rikugun Kōkū Honbu) menugaskan Nakajima untuk memulakan kerja pada reka bentuk penggantinya. . Ki-27 menjadi pesawat sayap rendah sokongan diri semua logam pertama dengan kokpit berbumbung untuk memasuki perkhidmatan dengan Tentera Udara Tentera. Dalam pejuang baru, ia telah memutuskan untuk menggunakan kebaharuan lain - gear pendaratan yang boleh ditarik balik. Dari segi prestasi, Koku Honbu memerlukan kelajuan maksimum sekurang-kurangnya 500 km/j pada 4000 m, masa pendakian hingga 5000 m kurang daripada 5 minit, dan jarak operasi 300 km dengan bahan api selama 30 minit dogfight atau 600 km tanpa rizab kuasa. . Kebolehgerakan pejuang baru itu sepatutnya tidak lebih buruk daripada Ki-27. Persenjataan hendaklah terdiri daripada dua mesingan 89-mm segerak Type 89 (7,7-shiki), diletakkan di dalam fiuslaj antara enjin dan kokpit dan menembak melalui cakera skru. Ini adalah persenjataan standard pejuang tentera sejak penubuhannya.
Tidak lama kemudian, prasyarat untuk program pembangunan senjata penerbangan seterusnya (Koku Heiki Kenkyu Hoshin) mula dibangunkan di Koku Honbu, di mana pesawat pejuang, pengebom dan pesawat peninjau generasi baharu akan dicipta, direka untuk menggantikan mesin yang baru memasuki perkhidmatan di beberapa tahun. Ia telah diputuskan untuk mencipta dua kategori pejuang satu enjin, satu tempat duduk - ringan dan berat. Ia bukan jisim pesawat, tetapi persenjataan mereka. Seorang pejuang kerusi tunggal ringan (kei tanza sentōki; disingkat sebagai keisen), bersenjatakan dua mesingan 7,7 mm, akan digunakan menentang pejuang musuh. Untuk melakukan ini, dia harus dicirikan, di atas semua, dengan kebolehgerakan yang sangat baik. Kelajuan dan julat maksimum yang tinggi adalah kepentingan kedua. Pejuang satu tempat duduk berat (jū tanza sentōki; jūsen) hendaklah bersenjatakan dua mesingan 7,7 mm dan satu atau dua "meriam", iaitu mesingan berat1. Ia dicipta untuk melawan pengebom, jadi ia perlu mempunyai kelajuan maksimum dan kadar pendakian yang tinggi, walaupun dengan mengorbankan jarak dan kebolehgerakan.
Program ini telah diluluskan oleh Kementerian Tentera (Rikugunsho) pada 1 Julai 1938. Pada bulan-bulan berikutnya, Koku Honbu merumuskan keperluan prestasi bagi kategori individu pesawat dan menyerahkannya kepada pengeluar pesawat terpilih. Dalam banyak kes, formula pertandingan prototaip yang digunakan sebelum ini telah ditinggalkan, dengan kontraktor dipilih secara rawak untuk jenis pesawat individu. Pesawat pejuang Nakajima baharu, bertujuan untuk menggantikan Ki-27, diklasifikasikan sebagai "ringan". Ia diberi gelaran tentera Ki-43.
Prototaip ketiga Ki-43 (nombor siri 4303) dibina pada Mac 1939. Semasa ujian, pesawat telah diubah suai untuk menyerupai mesin eksperimen (yang dipanggil prototaip tambahan).
Pelaksanaan projek
Projek pejuang Ki-43 dicipta oleh pasukan yang diketuai oleh jurutera Yasushi Koyama, yang juga menjaga loji kuasa. Pengurus projek yang bertanggungjawab untuk pembinaan kerangka pesawat itu ialah Minoru Ota. Kunihiro Aoki bertanggungjawab dalam pengiraan kekuatan, manakala Tetsuo Ichimaru bertanggungjawab untuk reka bentuk sayap. Pengurusan am projek tersebut telah dijalankan oleh Dr. Eng. Hideo Itokawa, ketua aerodinamik di Nakajima dan ketua reka bentuk pesawat tentera (rikugun sekkei-bu).
Selaras dengan falsafah reka bentuk pejuang yang berkuat kuasa di Jepun pada masa itu, Ki-43 direka untuk menjadi ringan yang mungkin. Perisai tempat duduk juruterbang mahupun pengedap tangki bahan api tidak digunakan. Untuk mempercepatkan kerja, banyak penyelesaian teknikal yang diuji pada Ki-27 telah digunakan. Satu-satunya kebaharuan yang ketara ialah gear pendaratan utama berkaki tunggal yang ringan, boleh ditarik balik secara hidraulik dan boleh ditarik balik. Reka bentuknya diperhatikan dalam pesawat pejuang American Vought V-143 yang dibeli oleh Jepun pada Julai 1937. Seperti yang asal, hanya kaki yang ditutup selepas dibersihkan, manakala roda itu sendiri kekal tidak dilindungi. Tergelincir ekor ditinggalkan di bawah fiuslaj belakang.
Kokpit juruterbang ditutup dengan selongsong tiga bahagian, yang terdiri daripada cermin depan tetap, limosin belakang gelongsor dan bahagian belakang tetap, membentuk "bonggol" kepingan logam pada fiuslaj, dengan dua tingkap di sisi. Adalah menarik bahawa apabila memulakan limosin "digulung" di bawah "bonggol". Keseluruhan bekalan bahan api, dua kali lebih besar daripada Ki-27, diletakkan di dalam empat tangki di sayap. Oleh itu, tangki tidak dipasang dalam kes itu. Pesawat itu dilengkapi dengan transceiver Type 96 Model 2 dengan tiang yang menyokong kabel antena yang dipasang pada bonggol. Juruterbang mempunyai loji oksigen yang boleh digunakan. Hujungnya ialah penglihatan optik Jenis 89 standard, yang tiubnya melepasi lubang di cermin depan.
Pada peringkat reka bentuk, diandaikan bahawa disebabkan oleh saiz kerangka udara yang lebih besar dan bekalan bahan api maksimum, serta penggunaan mekanisme penarikan balik dan gear pendaratan, bersama-sama dengan sistem hidraulik, Ki-43 akan menjadi kira-kira 25 % lebih berat daripada Ki. -27. Oleh itu, enjin yang lebih berkuasa diperlukan untuk mencapai prestasi yang dirancang. Koyama memilih enjin dua bintang 14-silinder Nakajima Ha-25 dengan kuasa berlepas 980 hp, dengan pemampat satu peringkat satu kelajuan. Ha-25 (nama kilang NAM) adalah berdasarkan reka bentuk Gnome-Rhône 14M Perancis, tetapi menggunakan penyelesaian daripada enjin Ha-20 (lesen British Bristol Mercury VIII) dan idea sendiri. Hasilnya adalah unit kuasa yang sangat berjaya - ia mempunyai reka bentuk yang padat, dimensi kecil dan berat, mudah dikendalikan, boleh dipercayai dan pada masa yang sama boleh berfungsi pada campuran tanpa lemak untuk masa yang lama, yang mengurangkan penggunaan bahan api. penggunaan dan dengan itu dibenarkan untuk meningkatkan julat pesawat. Pada tahun 1939, Ha-25 telah diterima oleh tentera ke dalam pengeluaran besar-besaran di bawah nama deskriptif Type 99 dengan kuasa 950 hp. (99-shiki, 950-bariki) 2. Dalam Ki-43, enjin memacu kipas dua bilah kayu tetap dengan diameter 2,90 m tanpa penutup.
Pada musim bunga tahun 1938, suruhanjaya pakar dari Koku Honbu dan Rikugun Koku Gijutsu Kenkyusho (Institut Eksperimen Tentera Teknologi Penerbangan, disingkat sebagai Kogiken atau Giken) menilai secara positif reka bentuk draf pesawat pejuang Ki-43 dan meluluskan susun aturnya. . Selepas itu, Koku Honbu mengarahkan pembinaan tiga prototaip (shisakuki) dari Nakajima, dan pereka mula membangunkan dokumentasi teknikal terperinci.
Prototaip
Prototaip Ki-43 pertama (nombor siri 4301 seizō bangō) meninggalkan kilang pemasangan Nakajima Hikōki Kabushiki Gaisha No. 1 (Dai-1 Seizōshō) di Ota, Prefektur Gunma pada awal Disember 1938, hanya setahun selepas menerima tempahan. Penerbangannya berlaku pada 12 Disember dari lapangan terbang kilang Ojima. Pada Januari 1939, pesawat itu terbang ke Tachikawa untuk ujian penerbangan terperinci di Jabatan Penyelidikan Kogiken. Mereka juga dihadiri oleh juruterbang pengajar dari Sekolah Penerbangan Tentera Akeno (Akeno Rikugun Hikō Gakkō), yang ketika itu merupakan pusat ujian tambahan untuk pejuang Penerbangan Tentera Darat. Dua prototaip lain (4302 dan 4303), siap pada Februari dan Mac 1939, juga pergi ke Kogiken. Mereka berbeza daripada prototaip pertama hanya dalam lapisan teksi - "bonggol" sepenuhnya berlapis, dan limosin mempunyai bingkai pengukuhan yang lebih sedikit.
Butiran ujian penerbangan tidak diketahui, tetapi maklum balas juruterbang diketahui negatif. Prototaip Ki-43 tidak mempunyai prestasi yang jauh lebih baik daripada siri Ki-27, dan pada masa yang sama ciri penerbangan yang jauh lebih buruk, terutamanya kebolehgerakan. Mereka lembap dan lambat bertindak balas terhadap pesongan kemudi dan aileron, dan masa pusingan dan jejari terlalu panjang. Selain itu, ciri berlepas dan mendarat adalah tidak memuaskan. Masalah menyebabkan sistem hidraulik casis. Cara untuk membuka penutup teksi dinilai sebagai tidak praktikal. Dalam situasi ini, Koku Honbu hampir membuat keputusan untuk meninggalkan pembangunan selanjutnya Ki-43. Kepimpinan Nakajima, tidak mahu kehilangan potensi keuntungan atau menjejaskan prestij syarikat, berjaya mendapatkan tentera untuk melanjutkan ujian dan memesan sepuluh prototaip yang diubah suai (4304-4313). Ia bertujuan untuk menguji penyelesaian teknikal baharu, enjin dan senjata di dalamnya. Pasukan jurutera Koyama mula berusaha untuk mereka bentuk semula Ki-43 yang dipertingkatkan untuk memenuhi jangkaan Koku Honbu.
Reka bentuk pesawat itu dipermudahkan (yang kemudiannya menyebabkan masalah serius dengan kekuatan sayap), dan unit ekor juga diubah suai. Ekor itu dialihkan ke belakang, dan kemudi kini menutupi keseluruhan ketinggian ekor dan hujung fiuslaj, jadi kawasannya lebih besar. Akibatnya, kecekapannya meningkat, yang memberi kesan positif pada kebolehgerakan pesawat. Penutup kokpit telah direka semula sepenuhnya dan kini terdiri daripada dua bahagian - cermin depan tetap dan limosin titisan air mata berlapis penuh yang boleh meluncur ke belakang. Penutup baharu bukan sahaja lebih ringan, tetapi juga memberikan keterlihatan yang lebih baik dalam semua arah (terutamanya ke belakang). Tiang antena dialihkan ke sebelah kanan fiuslaj hadapan, betul-betul di belakang enjin. Terima kasih kepada perubahan ini, siluet pesawat telah menjadi lebih langsing dan lebih sempurna dari segi aerodinamik. Operasi sistem hidraulik dan elektrik telah dipertingkatkan, radio telah digantikan dengan Model 96 Model 3 Model 2 yang lebih ringan, roda ekor tetap telah dipasang dan bukannya gelincir, dan kipas dilengkapi dengan penutup. Pada Mei 1940, dua hujung sayap baru telah dibangunkan, 20 dan 30 cm lebih sempit daripada yang asal, yang memungkinkan untuk mengurangkan lebar sayap masing-masing sebanyak 40 dan 60 cm, tetapi penggunaannya telah ditinggalkan buat sementara waktu.
Pesawat ujian, dipanggil prototaip tambahan atau pelengkap (zōka shisakuki), dibina antara November 1939 dan September 1940. Mereka dilengkapi dengan enjin Ha-25 dengan kipas dua bilah logam Sumitomo dengan diameter yang sama, mekanisme pelarasan kecondongan bilah hidraulik syarikat Amerika Hamilton Standard. Pada masa yang sama, pelbagai sudut kecenderungan bilah diuji untuk menentukan nilai optimumnya. Pada beberapa salinan, baling-baling pelarasan diri tiga bilah yang baru sepenuhnya telah diuji, tetapi tidak diputuskan untuk menggunakannya dalam pesawat pengeluaran.
Pada Julai 1940, prototaip No. 4305 dan 4309 dilengkapi dengan enjin Ha-105 baharu dengan kuasa berlepas sebanyak 1200 hp. Ia adalah semakan semula Ha-25 dengan pemampat dua kelajuan satu peringkat dan kotak gear yang diubah suai. Selepas beberapa siri ujian, enjin asal telah dipulihkan pada kedua-dua mesin. Sebaliknya, enjin Ha-4308 yang lebih baru akan diuji pada pesawat No. 4309 dan sekali lagi 115, tetapi disebabkan oleh panjang dan beratnya yang lebih besar, idea ini telah ditinggalkan. Ini memerlukan terlalu banyak perubahan dalam reka bentuk pesawat, lebih-lebih lagi, pada masa itu enjin Ha-115 masih belum dimuktamadkan. Sekurang-kurangnya satu pesawat (4313) mempunyai louvers udara penyejuk di tepi belakang selongsong enjin dengan lapan kepak berengsel pada setiap sisi dan dua di atas. Hab skru ditutup dengan penutup. Pada pesawat No. 4310 dan 4313, mesingan Type 89 telah digantikan dengan 103 mm No-12,7 baharu, dengan rizab 230 atau 250 butir. Beberapa pesawat eksperimen terbang semasa ujian tanpa senjata, pemandangan dan radio (dan juga dengan tiang antena dibongkar). Pengubahsuaian yang berjaya diperkenalkan dan diuji pada satu sampel kemudiannya dilaksanakan pada mesin lain.
Lagipun, kebaharuan yang paling penting ialah apa yang dipanggil perisai tempur (sento atau kusen furappu), yang dibangunkan oleh Eng. Itokawa. Kepak pergi secara tidak simetri melepasi kontur sayap, i.e. pada jarak yang lebih jauh dari fiuslaj daripada dari aileron, mewujudkan satu sistem yang menyerupai sayap melebar rama-rama (oleh itu nama popular mereka untuk kepak rama-rama - cho-gata). Semasa pertempuran udara (sehingga kelajuan kira-kira 400 km / j), mereka boleh dipanjangkan dan dipesongkan sebanyak 15 °, yang secara radikal meningkatkan kebolehgerakan pesawat, membolehkan anda melakukan pusingan yang lebih ketat tanpa kehilangan daya angkat. Perisai tempur pertama kali dipasang pada tiga unit percubaan terakhir (4311, 4312 dan 4313). Mereka tidak lama kemudian menjadi ciri khas pejuang Nakajima.
