Nakajima Ki-43 Hayabusa ch.1

Akeno Aviation School Ki-43-II, 1943. Hægt er að sjá dæmigerð einkenni svokallaðrar forframleiðslu Ki-43-II - hringlaga olíukælir í loftinntaki hreyfilsins og lítið hulstur af auka olíukæli undir skrokkinn.

Ki-43, sem bandamenn fengu kóðanafnið „Oscar“, var fjölmennasti orrustuflugmaður japanska hersins í sögu sinni. Það var þróað seint á þriðja áratugnum sem arftaki Ki-30. Hann einkenndist af frábærum stjórnhæfileikum en var að mörgu leyti síðri en andstæðingum sínum. Tilraunir til að bæta frammistöðu og styrkja vopn meðan á framleiðslu stóð skiptu litlu þar sem bandamenn tóku einnig nýjar og fullkomnari gerðir orrustuflugvéla í notkun. Þrátt fyrir galla sína og veikleika var Ki-27 áfram eitt af táknum japanska hersins.

Í desember 1937, þegar Japanski keisaraherinn (Dai Nippon Teikoku Rikugun) samþykkti Ki-27 (Type 97) orrustuflugvélina, fól flugmálastjórn hersins (Rikugun Kōkū Honbu) Nakajima að hefja vinnu við hönnun eftirmanns síns. . Ki-27 varð fyrsta sjálfbæra flugvélin með lágum vængjum úr málmi með yfirbyggðum stjórnklefa til að fara í þjónustu herflughersins. Í nýja bardagavélinni var ákveðið að nota aðra nýjung - inndraganlegt lendingarbúnað. Hvað varðar afköst, þurfti Koku Honbu hámarkshraða að minnsta kosti 500 km/klst við 4000 m, klifurtíma upp í 5000 m sem var innan við 5 mínútur og akstursdrægi upp á 300 km með eldsneyti í 30 mínútur af hundabardaga eða 600 km án aflgjafa. . Stjórnfærni nýja bardagaþotusins ​​átti ekki að vera verri en Ki-27. Vopnbúnaðurinn átti að samanstanda af tveimur samstilltum 89 mm vélbyssum af gerðinni 89 (7,7-shiki), sem komið var fyrir í skrokknum á milli hreyfilsins og stjórnklefans og skotið í gegnum skrúfuskífuna. Þetta er hefðbundinn vopnabúnaður hermanna frá upphafi.

Fljótlega var byrjað að þróa forsendur fyrir næstu flugvopnaþróunaráætlun (Koku Heiki Kenkyu Hoshin) í Koku Honbu, en samkvæmt henni átti að búa til nýja kynslóð orrustuflugvéla, sprengjuflugvéla og njósnaflugvéla, hönnuð til að leysa af hólmi vélar sem voru nýkomnar í notkun í nokkur ár. Ákveðið var að búa til tvo flokka eins hreyfils, eins sætis bardagaþotu - léttar og þungar. Það var ekki massi flugvélarinnar, heldur vopnabúnaður þeirra. Létt eins sætis orrustuflugvél (kei tanza sentōki; skammstafað keisen), vopnaður tveimur 7,7 mm vélbyssum, átti að nota gegn orrustuflugvélum óvina. Til þess þurfti hann fyrst og fremst að einkennast af frábærri stjórnhæfni. Mikill hámarkshraði og drægni voru aukaatriði. Þunga einssæta orrustuvélin (jū tanza sentōki; jūsen) átti að vera vopnuð tveimur 7,7 mm vélbyssum og einni eða tveimur „fallbyssum“, þ.e.a.s. þungum vélbyssum1. Það var búið til til að berjast við sprengjuflugvélar, svo það þurfti að hafa hámarkshraða og klifurhraða, jafnvel á kostnað drægni og stjórnhæfni.

Áætlunin var samþykkt af ráðuneyti hersins (Rikugunsho) 1. júlí 1938. Á næstu mánuðum mótaði Koku Honbu frammistöðukröfur fyrir einstaka flugvélaflokka og afhenti völdum flugvélaframleiðendum. Í mörgum tilfellum hefur verið horfið frá þeirri keppnisformúlu sem áður var notuð og verktakar valdir af handahófi fyrir einstakar gerðir flugvéla. Nýja Nakajima orrustuþotan, sem ætlað var að leysa Ki-27 af hólmi, var flokkuð sem „létt“. Það fékk hernaðarheitið Ki-43.

Þriðja frumgerð Ki-43 (raðnúmer 4303) var smíðuð í mars 1939. Á meðan á prófunum stóð var flugvélinni breytt til að líkjast tilraunavélum (svokallaðar viðbótarfrumgerðir).

Framkvæmd verkefnisins

Ki-43 orrustuflugvélaverkefnið var búið til af teymi undir forystu verkfræðingsins Yasushi Koyama, sem einnig sá um virkjunina. Verkefnastjóri sem bar ábyrgð á smíði flugskrokksins var Minoru Ota. Kunihiro Aoki sá um styrkleikaútreikninga en Tetsuo Ichimaru um vænghönnun. Almenn stjórnun verkefnisins var í höndum Dr. Eng. Hideo Itokawa, yfirloftaflfræðingur hjá Nakajima og yfirmaður herflugvélahönnunar (rikugun sekkei-bu).

Í samræmi við hugmyndafræði orrustuflugvélahönnunar sem var í gildi í Japan á þeim tíma var Ki-43 hannaður til að vera eins léttur og mögulegt er. Hvorki flugmannssætisbrynjur né innsigli eldsneytistanks voru notuð. Til þess að hraða verkinu voru notaðar margar tæknilausnir sem prófaðar voru á Ki-27. Eina mikilvæga nýjungin var léttur, einfættur aðallendingarbúnaður, vökva- og inndraganlegur. Hönnun þess sást í bandaríska Vought V-143 orrustuflugvélinni sem Japan keypti í júlí 1937. Eins og upprunalega, voru aðeins fætur þakinn eftir hreinsun, en hjólin sjálf voru óvarin. Haldinn var skilinn eftir undir aftari skrokknum.

Flugstjórnarklefi flugmannsins var þakinn þriggja hluta hlíf sem samanstóð af fastri framrúðu, rennandi eðalvagni að aftan og föstum afturhluta, sem myndaði „hnúð“ úr málmplötu á skrokknum, með tveimur gluggum á hliðum. Það er athyglisvert að þegar þú byrjar að rúlla eðalvagninn "rúllaði" undir "hnúfu". Allt eldsneytisframboð, tvöfalt stærra en Ki-27, var komið fyrir í fjórum tönkum í vængjunum. Því hafi tankurinn ekki verið settur í málið. Flugvélin var búin gerð 96 Model 2 senditæki með mastri sem styður loftnetssnúru sem fest var á hnúfu. Flugmaðurinn hafði yfir að ráða súrefnisverksmiðju. Ábendingin var venjuleg tegund 89 sjón sjón, rörið sem fór í gegnum gat á framrúðunni.

Á hönnunarstigi var gert ráð fyrir að vegna stærri stærðar flugskrokksins og hámarks eldsneytisframboðs, svo og notkunar inndráttar- og lendingarbúnaðar ásamt vökvakerfi, yrði Ki-43 um 25. % þyngri en Ki. -27. Því þurfti öflugri vél til að ná tilætluðum árangri. Koyama valdi Nakajima Ha-14 25 strokka tveggja stjörnu vél með 980 hö flugtaksafli, með eins þrepa, eins hraða þjöppu. Ha-25 (verksmiðjuheitið NAM) var byggt á hönnun franska Gnome-Rhône 14M, en notast var við lausnir frá Ha-20 vélinni (breskt leyfi Bristol Mercury VIII) og eigin hugmyndir. Niðurstaðan var afar vel heppnuð aflgjafi - hann var þéttskipaður, lítil mál og þyngd, var auðveld í notkun, áreiðanleg og gat um leið unnið á magri blöndu í langan tíma, sem dró úr eldsneytisnotkun. neyslu og þar með leyft að auka drægni flugvélarinnar. Árið 1939 var Ha-25 tekinn af hernum í raðframleiðslu undir lýsandi nafni Type 99 með 950 hö afli. (99-shiki, 950-bariki) 2. Í Ki-43 ók vélin fastri tvíblaða skrúfu úr tré með 2,90 m þvermál án hlífðar.

Vorið 1938 mat nefnd sérfræðinga frá Koku Honbu og Rikugun Koku Gijutsu Kenkyusho (Army Experimental Institute of Aviation Technology, skammstafað sem Kogiken eða Giken) jákvætt drög að hönnun Ki-43 orrustuflugvélarinnar og samþykkti skipulag hennar. . Eftir það pantaði Koku Honbu smíði á þremur frumgerðum (shisakuki) frá Nakajima og hönnuðirnir fóru að þróa ítarleg tækniskjöl.

Frumgerðir

Fyrsta Ki-43 frumgerðin (raðnúmer 4301 seizō bangō) yfirgaf Nakajima Hikōki Kabushiki Gaisha No. 1 (Dai-1 Seizōshō) samsetningarverksmiðjuna í Ota, Gunma-héraði í byrjun desember 1938, aðeins einu ári eftir að pöntunin barst. Flug hans fór fram 12. desember frá Ojima verksmiðjuflugvellinum. Í janúar 1939 flaug flugvélin til Tachikawa til nákvæmrar flugprófunar hjá Kogiken rannsóknardeildinni. Þeir voru einnig sóttir af leiðbeinandi flugmönnum frá Akeno Army Aviation School (Akeno Rikugun Hikō Gakkō), sem þá var viðbótarprófunaraðstaða fyrir Army Aviation bardagamennina. Tvær aðrar frumgerðir (4302 og 4303), fullbúnar í febrúar og mars 1939, fóru einnig til Kogiken. Þeir voru aðeins frábrugðnir fyrstu frumgerðinni í fóðrinu í stýrishúsinu - „hnúfurinn“ var alveg gljáður og eðalvagninn hafði færri styrkingarramma.

Upplýsingar um flugpróf eru óþekktar, en vitað er að viðbrögð flugmanns hafi verið neikvæð. Frumgerðir Ki-43 voru ekki með mikið betri afköst en Ki-27 í röð og um leið verulega verri flugeiginleika, sérstaklega stjórnhæfni. Þeir voru tregir og seinir til að bregðast við beygingu stýris og skeifu, og beygjutímar og radíus voru of langir. Auk þess voru flugtaks- og lendingareiginleikar ófullnægjandi. Vandamál ollu vökvakerfi undirvagnsins. Leiðin til að opna stýrishússlokið var dæmd óframkvæmanleg. Í þessari stöðu var Koku Honbu nálægt því að taka ákvörðun um að hætta við frekari þróun Ki-43. Forysta Nakajima, sem vildi ekki missa hugsanlegan hagnað eða stofna álit fyrirtækisins í hættu, tókst að fá herinn til að framlengja prófin og panta tíu breyttar frumgerðir (4304-4313). Það var ætlað til að prófa nýjar tæknilausnir, vélar og vopn í þeim. Teymi verkfræðinga Koyama hóf vinnu við að endurhanna endurbættan Ki-43 til að mæta væntingum Koku Honbu.

Hönnun flugvélarinnar var einfölduð (sem í kjölfarið olli alvarlegum vandræðum með styrk vængsins) og skotteiningunni var einnig breytt. Haldinn var færður til baka og náði stýrið nú alla hæð skottsins og skrokkodda, svo flatarmál hans var mun stærra. Í kjölfarið jókst skilvirkni hennar sem hafði jákvæð áhrif á stjórnhæfni flugvélarinnar. Lokið á stjórnklefanum var algjörlega endurhannað og samanstóð nú af tveimur hlutum - fastri framrúðu og fullgljáðum tárfallna eðalvagni sem gat runnið afturábak. Nýja hlífin var ekki bara miklu léttari heldur veitti hún miklu betra skyggni í allar áttir (sérstaklega að aftan). Loftnetsmastrið var fært hægra megin við framdrifna skrokkinn, rétt fyrir aftan vélina. Þökk sé þessum breytingum hefur skuggamynd flugvélarinnar orðið mjó og loftaflfræðilega fullkomnari. Rekstur vökva- og rafkerfis hefur verið endurbættur, útvarpinu hefur verið skipt út fyrir léttari Type 96 Model 3 Model 2, fast skotthjól hefur verið komið fyrir í stað rennibrautar og skrúfan er búin loki. Í maí 1940 voru þróaðir tveir nýir vængoddar, 20 og 30 cm mjórri en þeir upprunalegu, sem gerðu það að verkum að hægt var að minnka vænghafið um 40 og 60 cm, í sömu röð, en hætt var við notkun þeirra tímabundið.

Prófunarflugvélar, kallaðar viðbótar- eða viðbótarfrumgerðir (zōka shisakuki), voru smíðaðar á milli nóvember 1939 og september 1940. Þeir voru búnir Ha-25 vélum með tveggja blaða Sumitomo málmskrúfum með sama þvermál og vökvastilla blaðhalla frá bandaríska fyrirtækinu Hamilton Standard. Á sama tíma voru ýmis hallahorn blaðanna prófuð til að ákvarða ákjósanleg gildi þeirra. Á nokkrum eintökum voru prófaðar alveg nýjar þriggja blaða sjálfstillandi skrúfur en ekki var ákveðið að nota þær í framleiðsluflugvélar.

Í júlí 1940 voru frumgerðir nr. Það var endurskoðun á Ha-4305 með eins þrepa tveggja gíra þjöppu og breyttum gírkassa. Eftir nokkrar prófanir voru upprunalegu vélarnar endurreistar á báðum vélunum. Hins vegar átti að prófa nýrri Ha-4309 hreyflana á flugvélum nr. 105 og aftur 1200, en vegna lengri lengdar og þyngdar var horfið frá þeirri hugmynd. Þetta krafðist of mikilla breytinga á hönnun flugvélarinnar, auk þess sem á þeim tíma hafði ekki enn verið gengið frá Ha-25 vélinni. Að minnsta kosti ein flugvél (4308) er með kæliloftslokum á afturbrún vélarhlífarinnar með átta hjörum á hvorri hlið og tveir að ofan. Skrúfunafurinn er þakinn hettu. Á flugvélum nr. 4309 og 115 var vélbyssunum af gerðinni 115 skipt út fyrir nýjar 4313 mm No-4310, með varaforða upp á 4313 eða 89 skot. Sumar tilraunaflugvélar flugu við prófun án vopna, sjónauka og útvarpstækja (og jafnvel með loftnetsmastrið tekið í sundur). Árangursríkar breytingar sem kynntar voru og prófaðar á einu sýni voru síðan framkvæmdar á öðrum vélum.

Þegar öllu er á botninn hvolft voru mikilvægustu nýjungin svokallaðir bardagaskjöldur (sento eða kusen furappu), þróaðir af Eng. Itokawa. Fliparnir fóru ósamhverfar út fyrir útlínur vængsins, þ.e. í meiri fjarlægð frá skrokknum en frá skeifunum, sem skapar kerfi sem líkist útbreiddum vængi fiðrilda (þaraf vinsælt nafn þeirra fyrir fiðrildaflipa - cho-gata). Í loftbardaga (allt að um 400 km/klst hraða) var hægt að lengja þær og beygja þær um 15°, sem bætti stjórnhæfi flugvélarinnar til muna, sem gerir þér kleift að framkvæma þéttari beygjur án þess að missa lyftuna. Bardagaskjöldur voru fyrst settir upp á síðustu þremur tilraunaeiningunum (4311, 4312 og 4313). Þeir urðu fljótlega aðalsmerki Nakajima bardagamanna.