Nakajima Ki-43 Hayabusa ch.1

Akeno Aviation School Ki-43-II, 1943. אתה יכול לראות את המאפיינים האופייניים של מה שנקרא טרום-ייצור Ki-43-II - מצנן שמן טבעתי בכניסת האוויר של המנוע ומארז קטן של מצנן שמן נוסף מתחת גוף המטוס.

ה-Ki-43, שזכה לשם הקוד "אוסקר" על ידי בעלות הברית, היה לוחם הצבא היפני הקיסרי הרב ביותר בתולדותיו. הוא פותח בסוף שנות ה-30 כיורש של ה-Ki-27. הוא התבלט בכושר תמרון מצוין, אך במובנים רבים הוא היה נחות מיריביו. ניסיונות לשפר ביצועים ולחזק כלי נשק במהלך הייצור לא הביאו מעט, שכן בעלות הברית הציגו גם סוגים חדשים ומתקדמים יותר של לוחמים לשירות. למרות חסרונותיו וחולשותיו, ה-Ki-43 נותר אחד מסמלי הצבא היפני.

בדצמבר 1937, עם אימוץ מטוס הקרב Ki-27 (סוג 97) על ידי הצבא היפני הקיסרי (Dai Nippon Teikoku Rikugun), מינהל התעופה הכללי של הצבא (Rikugun Kōkū Honbu) הזמין את נאקג'ימה להתחיל לעבוד על תכנון יורשו. . ה-Ki-27 הפך למטוס הראשון בעל כנפיים נמוכות ממתכת בלבד עם תא טייס מכוסה שנכנס לשירות בחילות האוויר של הצבא. במטוס הקרב החדש הוחלט להשתמש בחידוש נוסף - גלגל נחיתה נשלף. מבחינת ביצועים, ה-Koku Honbu דרש מהירות מרבית של לפחות 500 קמ"ש ב-4000 מ', זמן טיפוס ל-5000 מ' של פחות מ-5 דקות וטווח פעולה של 300 ק"מ עם דלק ל-30 דקות של קרב כלבים או 600 ק"מ ללא עתודת כוח. . יכולת התמרון של הקרב החדש הייתה אמורה להיות לא יותר גרועה מה-Ki-27. החימוש אמור היה להיות מורכב משני מקלעים סינכרוניים 89 מ"מ מסוג 89 (7,7-שיקי), שהונחו בגוף המטוס בין המנוע לתא הטייס ויורים דרך דיסקית בורג. זהו החימוש הסטנדרטי של לוחמי הצבא מאז הקמתו.

עד מהרה החלו להתפתח בקוקו הונבו תנאים מוקדמים לתוכנית הפיתוח הבאה של נשק תעופה (Koku Heiki Kenkyu Hoshin), במסגרתה אמורים היו להיווצר מטוסי קרב, מפציצים ומטוסי סיור מהדור החדש, שנועדו להחליף מכונות שזה עתה נכנסו לשירות ב- כמה שנים. הוחלט ליצור שתי קטגוריות של מטוסי קרב חד מנועיים, חד-מושבים - קלים וכבדים. זו לא הייתה המסה של המטוס, אלא החימוש שלהם. לוחם חד-מושבי קל (kei tanza sentōki; בקיצור keisen), חמוש בשני מקלעי 7,7 מ"מ, היה אמור לשמש נגד לוחמי אויב. לשם כך היה עליו להתאפיין, בעיקר, ביכולת תמרון מצוינת. מהירות וטווח מקסימליים גבוהים היו בעלי חשיבות משנית. מטוס הקרב החד-מושבי הכבד (jū tanza sentōki; jūsen) היה אמור להיות חמוש בשני מקלעים בקוטר 7,7 מ"מ ו"תותח" אחד או שניים, כלומר מקלעים כבדים1. הוא נוצר כדי להילחם במפציצים, ולכן היה עליו להיות בעל מהירות וקצב טיפוס מרביים גבוהים, אפילו על חשבון טווח ותמרון.

התוכנית אושרה על ידי משרד הצבא (ריקוגונשו) ב-1 ביולי 1938. בחודשים הבאים, קוקו הונבו גיבש את דרישות הביצועים עבור קטגוריות בודדות של מטוסים ומסר אותן ליצרני מטוסים נבחרים. במקרים רבים, נוסחת התחרות של אב הטיפוס ששימשה בעבר נזנחה, עם קבלנים שנבחרו באופן אקראי עבור סוגי מטוסים בודדים. מטוס הקרב החדש Nakajima, שנועד להחליף את ה-Ki-27, סווג כ"קל". הוא קיבל את הכינוי הצבאי Ki-43.

אב הטיפוס השלישי של ה-Ki-43 (מספר סידורי 4303) נבנה במרץ 1939. במהלך הבדיקות, המטוס שונה כדי להידמות למכונות ניסוי (מה שנקרא אבות טיפוס נוספים).

יישום הפרויקט

פרויקט הקרב Ki-43 נוצר על ידי צוות בראשות המהנדס יאסושי קויאמה, שגם טיפל בתחנת הכוח. מנהל הפרויקט האחראי על בניית המטוס היה Minoru Ota. Kunihiro Aoki היה אחראי על חישובי החוזק, בעוד Tetsuo Ichimaru היה אחראי על עיצוב הכנף. הניהול הכללי של הפרויקט בוצע על ידי ד"ר אינג'. Hideo Itokawa, אווירודינמיקאי ראשי ב-Nakajima וראש תכנון מטוסים צבאיים (rikugun sekkei-bu).

בהתאם לפילוסופיית עיצוב הקרב שהייתה בתוקף ביפן באותה תקופה, ה-Ki-43 תוכנן להיות קל ככל האפשר. לא נעשה שימוש בשריון מושב הטייס או אטמי מיכל דלק. על מנת לזרז את העבודה, נעשה שימוש בפתרונות טכניים רבים שנבדקו ב-Ki-27. החידוש המשמעותי היחיד היה גלגל נחיתה ראשי קל משקל בעל רגל אחת, נשלף ונשלף הידראולי. עיצובו נצפה במטוס הקרב האמריקאי Vought V-143 שנרכש על ידי יפן ביולי 1937. כמו המקור, רק הרגליים כוסו לאחר הניקוי, בעוד שהגלגלים עצמם נותרו ללא הגנה. החלקת הזנב הושארה מתחת לגוף המטוס האחורי.

תא הטייס של הטייס היה מכוסה במעטפת תלת חלקית, המורכבת משמשה קבועה, לימוזינה אחורית הזזה וחלק אחורי קבוע, היוצרים "גבנון" של מתכת על גוף המטוס, עם שני חלונות בצדדים. מעניין שבתחילת הדרך הלימוזינה "התגלגלה" מתחת ל"גבנון". כל אספקת הדלק, גדולה פי שניים מזו של ה-Ki-27, הונחה בארבעה מיכלים בכנפיים. לפיכך, המיכל לא הותקן בתיק. המטוס צויד במקלט משדר מסוג 96 דגם 2 עם תורן התומך בכבל אנטנה המותקן על גבנון. לרשות הטייס עמד מפעל חמצן. החוד היה כוונת אופטית סטנדרטית מסוג 89, שהצינור שלה עבר דרך חור בשמשה הקדמית.

בשלב התכנון, הונח כי בשל גודלה הגדול יותר של שלדת האוויר ואספקת הדלק המקסימלית, כמו גם השימוש במנגנון הנסיגה והנחיתה, יחד עם המערכת ההידראולית, ה-Ki-43 יהיה כ-25 % כבד יותר מה-Ki. -27. לכן נדרש מנוע חזק יותר כדי להשיג את הביצועים המתוכננים. קויאמה בחרה במנוע Nakajima Ha-14 25 צילינדרים דו כוכבים עם הספק המראה של 980 כ"ס, עם מדחס חד-שלבי חד-פעמי. ה-Ha-25 (כינוי המפעל NAM) התבסס על התכנון של ה-Gnome-Rhône 14M הצרפתי, אך באמצעות פתרונות ממנוע Ha-20 (רישיון בריטי Bristol Mercury VIII) ורעיונות משלו. התוצאה הייתה יחידת כוח מוצלחת מאוד - הייתה לה עיצוב קומפקטי, ממדים ומשקל קטנים, הייתה קלה לתפעול, אמינה ובמקביל יכלה לעבוד על תערובת רזה לאורך זמן, מה שהפחית את צריכת הדלק. צריכה ובכך אפשרו להגדיל את טווח המטוס. בשנת 1939 התקבל ה-Ha-25 על ידי הצבא לייצור סדרתי בשם המתאר Type 99 בהספק של 950 כ"ס. (99-shiki, 950-bariki) 2. ב-Ki-43 המנוע הניע מדחף עץ דו-להבי קבוע בקוטר 2,90 מ' ללא מכסה.

באביב 1938, ועדה של מומחים מה-Koku Honbu ו-Rikugun Koku Gijutsu Kenkyusho (המכון הניסויי של הצבא לטכנולוגיית תעופה, בקיצור Kogiken או Giken) העריכה באופן חיובי את טיוטת התכנון של מטוס הקרב Ki-43 ואישרה את פריסתו. . לאחר מכן, קוקו הונבו הזמין בנייה של שלושה אבות טיפוס (shisakuki) מ-Nakajima, והמעצבים החלו לפתח תיעוד טכני מפורט.

אבות-טיפוס

אב הטיפוס הראשון של Ki-43 (מספר סידורי 4301 seizō bangō) עזב את מפעל ההרכבה Nakajima Hikōki Kabushiki Gaisha No. 1 (Dai-1 Seizōshō) באוטה, מחוז גונמה בתחילת דצמבר 1938, שנה אחת בלבד לאחר קבלת ההזמנה. הטיסה שלו התקיימה ב-12 בדצמבר משדה התעופה של מפעל אוג'ימה. בינואר 1939, המטוס טס ל-Tachikawa לבדיקות טיסה מפורטות במחלקת המחקר של קוגין. הם השתתפו גם על ידי טייסים מדריכים מבית הספר לתעופה של צבא אקנו (Akeno Rikugun Hikō Gakkō), שהיה אז מרכז ניסויים נוסף ללוחמי תעופה של הצבא. שני אבות טיפוס נוספים (4302 ו-4303), שהושלמו בפברואר ומרץ 1939, הגיעו גם הם לקוגיקן. הם נבדלו מהאב-טיפוס הראשון רק בבטנת הקבינה - ה"גבנון" היה מזוגג לחלוטין, וללימוזינה היו פחות מסגרות חיזוק.

פרטי בדיקת הטיסה אינם ידועים, אך ידוע כי משוב הטייס היה שלילי. לאבי הטיפוס של ה-Ki-43 לא היו ביצועים טובים בהרבה מה-Ki-27 הסדרתי, ובמקביל למאפייני טיסה גרועים משמעותית, בעיקר יכולת תמרון. הם היו איטיים ואיטיים להגיב להטיות הגה וגלגלים, וזמני הסיבוב והרדיוס היו ארוכים מדי. בנוסף, מאפייני ההמראה והנחיתה לא היו מספקים. בעיות גרמו למערכת ההידראולית של השלדה. הדרך לפתיחת מכסה תא הנהג נחשבה כלא מעשית. במצב זה, קוקו הונבו היה קרוב לקבל את ההחלטה לנטוש את המשך הפיתוח של ה-Ki-43. ההנהגה של נקאג'ימה, שלא רצתה להפסיד רווחים פוטנציאליים או לסכן את יוקרתה של החברה, הצליחה לגרום לצבא להאריך את הבדיקות ולהזמין עשרה אבות טיפוס מתוקנים (4304-4313). הוא נועד לבדיקת פתרונות טכניים חדשים, מנועים וכלי נשק בהם. צוות מהנדסים קויאמה החלה לעבוד על עיצוב מחדש של ה-Ki-43 המשופר כדי לעמוד בציפיות של קוקו הונבו.

עיצוב המטוס פושט (מה שגרם לאחר מכן לבעיות חמורות בחוזק הכנף), וגם יחידת הזנב שונתה. הזנב הוזז אחורה, וההגה כיסה כעת את כל גובה הזנב וקצות גוף המטוס, כך ששטחו היה גדול בהרבה. כתוצאה מכך עלתה יעילותו, מה שהשפיע לטובה על יכולת התמרון של המטוס. מכסה תא הטייס עוצב מחדש לחלוטין ומורכב כעת משני חלקים - שמשה קדמית קבועה ולימוזינה עם דמעות מזוגגת במלואה שיכולה להחליק לאחור. הכיסוי החדש לא רק היה הרבה יותר קל, אלא גם סיפק ראות הרבה יותר טובה לכל הכיוונים (במיוחד לאחור). תורן האנטנה הוזז לצד ימין של גוף המטוס הקדמי, ממש מאחורי המנוע. הודות לשינויים הללו, הצללית של המטוס הפכה דקה יותר ומושלמת יותר מבחינה אווירודינמית. תפעול המערכות ההידראוליות והחשמליות שופר, הרדיו הוחלף בקל יותר מסוג 96 דגם 3 דגם 2, במקום החלקה הותקן גלגל זנב קבוע והמדחף מצויד בפקק. במאי 1940 פותחו שני קצות כנפיים חדשים, צרים ב-20 ו-30 ס"מ מהמקוריים, שאפשרו להקטין את מוטת הכנפיים ב-40 ו-60 ס"מ בהתאמה, אך השימוש בהם נזנח זמנית.

מטוסי ניסוי, הנקראים אבות טיפוס משלימים או משלימים (zōka shisakuki), נבנו בין נובמבר 1939 לספטמבר 1940. הם היו מצוידים במנועי Ha-25 עם מדחפים בעלי שני להבים מתכת Sumitomo בקוטר זהה, מנגנון כוונון הטיית להב הידראולי של חברת Hamilton Standard האמריקאית. במקביל, נבדקו זוויות נטייה שונות של הלהבים על מנת לקבוע את ערכיהם האופטימליים. בכמה עותקים נבדקו מדחפים חדשים לחלוטין, בעלי שלושה להבים מתכווננים עצמיים, אך לא הוחלט להשתמש בהם במטוסי ייצור.

ביולי 1940 צוידו אבות הטיפוס מס' 4305 ו-4309 במנועי Ha-105 חדשים עם הספק המראה של 1200 כ"ס. זה היה עדכון של Ha-25 עם מדחס חד-שלבי דו-הילוכים ותיבת הילוכים שונה. לאחר סדרת בדיקות, המנועים המקוריים שוחזרו בשתי המכונות. מנגד, מנועי הא-4308 החדשים היו אמורים להיבחן במטוסים מס' 4309 ושוב 115, אך בשל אורכם ומשקלם הגדולים יותר, רעיון זה נזנח. זה הצריך שינויים רבים מדי בתכנון המטוס, יתרה מכך, אז מנוע ה-Ha-115 עדיין לא הושלם סופית. לפחות למטוס אחד (4313) יש רפפות אוויר קירור בקצה האחורי של מעטפת המנוע עם שמונה דשי צירים בכל צד ושניים למעלה. רכזת הבורג מכוסה במכסה. במטוסים מס' 4310 ו-4313 הוחלפו המקלעים מסוג 89 במקלעים חדשים 103 מ"מ No-12,7, עם רזרבה של 230 או 250 כדורים. כמה מטוסי ניסוי טסו במהלך ניסויים ללא נשק, כוונות ומכשירי קשר (ואפילו עם תורן האנטנה מפורק). שינויים מוצלחים שהוכנסו ונבדקו במדגם אחד יושמו לאחר מכן במכונות אחרות.

אחרי הכל, החידוש החשוב ביותר היה מה שנקרא מגני קרב (sento או kusen furappu), שפותחו על ידי Eng. איטוקאווה. הדשים יצאו בצורה א-סימטרית מעבר לקו המתאר של הכנף, כלומר. במרחק גדול יותר מגוף המטוס מאשר מהגלגלים, ויוצרת מערכת המזכירה כנפיים פרושות של פרפר (ומכאן שמם העממי לדשי פרפר - צ'ו-גאטה). במהלך קרב אוויר (עד מהירות של כ-400 קמ"ש), ניתן היה להרחיב אותם ולהסיט אותם ב-15 מעלות, מה ששיפר באופן קיצוני את יכולת התמרון של המטוס, ומאפשר לך לבצע פניות הדוקות יותר מבלי לאבד את העילוי. מגני קרב הותקנו לראשונה בשלוש יחידות הניסוי האחרונות (4311, 4312 ו-4313). עד מהרה הם הפכו לסימן ההיכר של לוחמי נאקג'ימה.