Nakajima Ki-43 Hayabusa ch.1

Akeno Aviation School Ki-43-II، 1943. شما می توانید ویژگی های معمولی Ki-43-II پیش تولید را ببینید - یک خنک کننده روغن حلقوی در ورودی هوای موتور و یک مورد کوچک از یک خنک کننده روغن اضافی در زیر بدنه

کی-43 که توسط متفقین با اسم رمز «اسکار» شناخته شد، پرتعدادترین جنگنده ارتش امپراتوری ژاپن در تاریخ خود بود. در اواخر دهه 30 به عنوان جانشین Ki-27 توسعه یافت. او با قدرت مانور عالی متمایز بود، اما از بسیاری جهات نسبت به مخالفان خود پایین تر بود. تلاش‌ها برای بهبود عملکرد و تقویت سلاح‌ها در طول تولید تفاوت چندانی نداشت، زیرا متفقین انواع جدید و پیشرفته‌تری از جنگنده‌ها را نیز به خدمت معرفی کردند. کی-43 علیرغم کاستی ها و ضعف هایش یکی از نمادهای ارتش ژاپن باقی ماند.

در دسامبر 1937، با پذیرش جنگنده Ki-27 (نوع 97) توسط ارتش امپراتوری ژاپن (Dai Nippon Teikoku Rikugun)، اداره کل هوانوردی ارتش (Rikugun Kōkū Honbu) ناکاجیما را مأمور کرد تا کار بر روی طراحی جانشین خود را آغاز کند. . Ki-27 اولین هواپیمای تمام فلزی خود نگهدارنده بال پایین با کابین سرپوشیده بود که وارد خدمت نیروی هوایی ارتش شد. در جنگنده جدید تصمیم گرفته شد که از چیز جدیدی استفاده شود - ارابه فرود جمع شونده. از نظر عملکرد، کوکو هانبو به حداکثر سرعت حداقل 500 کیلومتر در ساعت در 4000 متر، زمان صعود تا 5000 متر کمتر از 5 دقیقه و برد عملیاتی 300 کیلومتر با سوخت برای 30 دقیقه مبارزه با سگ یا سگ نیاز داشت. 600 کیلومتر بدون ذخیره برق . . مانور پذیری جنگنده جدید قرار بود بدتر از Ki-27 نباشد. این تسلیحات شامل دو مسلسل سنکرون 89 میلی متری نوع 89 (7,7-shiki) بود که در بدنه بین موتور و کابین خلبان قرار می گرفت و از طریق یک دیسک پیچ شلیک می کرد. این تسلیحات استاندارد جنگنده های ارتش از زمان تأسیس آن است.

به زودی، پیش نیازهای برنامه بعدی توسعه تسلیحات هوانوردی (Koku Heiki Kenkyu Hoshin) در Koku Honbu شروع شد، که بر اساس آن نسل جدید جنگنده ها، بمب افکن ها و هواپیماهای شناسایی ساخته می شد که برای جایگزینی ماشین هایی طراحی شده بودند که به تازگی وارد خدمت شده بودند. چند سال تصمیم گرفته شد دو دسته جنگنده های تک موتوره و تک سرنشین ایجاد شود - سبک و سنگین. این جرم هواپیما نبود، بلکه تسلیحات آنها بود. یک جنگنده سبک تک سرنشین (kei tanza sentōki؛ به اختصار keisen)، مجهز به دو مسلسل 7,7 میلی متری، قرار بود علیه جنگنده های دشمن استفاده شود. برای انجام این کار، او باید بیش از همه با مانور عالی مشخص می شد. حداکثر سرعت و برد بالا در درجه دوم اهمیت قرار داشت. جنگنده تک سرنشین سنگین (jū tanza sentōki؛ jūsen) قرار بود به دو مسلسل 7,7 میلی متری و یک یا دو "توپ" یعنی مسلسل های سنگین مسلح شود. این هواپیما برای مبارزه با بمب افکن ها ساخته شده است، بنابراین باید حداکثر سرعت و سرعت بالا رفتن را حتی به قیمت برد و مانورپذیری بالا داشته باشد.

این برنامه در 1 ژوئیه 1938 توسط وزارت ارتش (Rikugunsho) تصویب شد. در ماه‌های بعد، کوکو هونبو الزامات عملکردی را برای دسته‌های جداگانه هواپیما تنظیم کرد و آنها را به سازنده‌های هواپیمای منتخب تحویل داد. در بسیاری از موارد، فرمول رقابت نمونه اولیه که قبلاً استفاده می‌شد، کنار گذاشته شده است و پیمانکاران به‌طور تصادفی برای انواع هواپیماها انتخاب می‌شوند. جنگنده جدید ناکاجیما که قرار بود جایگزین کی-27 شود، به عنوان "سبک" طبقه بندی شد. نام نظامی Ki-43 به آن داده شد.

سومین نمونه اولیه کی-43 (شماره سریال 4303) در مارس 1939 ساخته شد. در طی آزمایشات، هواپیما به گونه‌ای اصلاح شد که شبیه ماشین‌های آزمایشی (به اصطلاح نمونه‌های اولیه اضافی) باشد.

پیاده سازی پروژه

پروژه جنگنده Ki-43 توسط تیمی به سرپرستی مهندس یاسوشی کویاما ایجاد شد که او نیز از نیروگاه مراقبت می کرد. مدیر پروژه مسئول ساخت بدنه هواپیما مینورو اوتا بود. کونیهیرو آئوکی مسئول محاسبات قدرت بود، در حالی که تتسو ایچیمارو مسئول طراحی بال بود. مدیریت کل پروژه توسط دکتر مهندس انجام شد. هیدئو ایتوکاوا، متخصص آیرودینامیک ارشد در ناکاجیما و رئیس طراحی هواپیمای نظامی (rikugun sekkei-bu).

مطابق با فلسفه طراحی جنگنده در ژاپن در آن زمان، Ki-43 به گونه ای طراحی شد که تا حد امکان سبک وزن باشد. نه زره صندلی خلبان و نه مهر و موم مخزن سوخت استفاده شد. به منظور سرعت بخشیدن به کار، بسیاری از راه حل های فنی آزمایش شده بر روی Ki-27 استفاده شد. تنها نوآوری قابل توجه یک ارابه فرود اصلی سبک وزن، تک پایه، قابل جمع شدن و جمع شدن هیدرولیکی بود. طراحی آن در جنگنده آمریکایی Vought V-143 که توسط ژاپن در جولای 1937 خریداری شد مشاهده شد. مانند نمونه اصلی، تنها پاها پس از تمیز کردن پوشانده شدند، در حالی که خود چرخ ها بدون محافظ باقی ماندند. لغزش دم در زیر بدنه عقب مانده بود.

کابین خلبان با یک بدنه سه بخش، متشکل از یک جلوپنجره ثابت، یک لیموزین عقب کشویی و یک قسمت عقب ثابت پوشیده شده بود، که یک "قوز" از ورق فلز را روی بدنه تشکیل می داد، با دو پنجره در طرفین. جالب اینجاست که هنگام شروع حرکت، لیموزین زیر "کوهان" "غلتید". کل ذخیره سوخت، دو برابر بیشتر از کی-27، در چهار مخزن در بال ها قرار می گرفت. بنابراین مخزن در کیس نصب نشده بود. این هواپیما به یک فرستنده گیرنده نوع 96 مدل 2 مجهز بود که یک دکل از کابل آنتن نصب شده بر روی قوز پشتیبانی می کرد. خلبان یک کارخانه اکسیژن در اختیار داشت. هدف یک دید نوری استاندارد نوع 89 بود که لوله آن از سوراخی در شیشه جلو عبور می کرد.

در مرحله طراحی، فرض بر این بود که به دلیل بزرگتر بودن بدنه هواپیما و حداکثر تامین سوخت و همچنین استفاده از مکانیزم عقب نشینی و ارابه فرود، همراه با سیستم هیدرولیک، Ki-43 حدود 25 خواهد بود. ٪ سنگین تر از Ki. -27. بنابراین برای دستیابی به عملکرد برنامه ریزی شده به موتور قدرتمندتری نیاز بود. کویاما یک موتور 14 سیلندر دو ستاره Nakajima Ha-25 با قدرت تیک آف 980 اسب بخار با کمپرسور تک مرحله ای و تک سرعته را انتخاب کرد. Ha-25 (نام کارخانه NAM) بر اساس طراحی Gnome-Rhône 14M فرانسوی بود، اما با استفاده از راه حل های موتور Ha-20 (مجوز بریتانیایی Bristol Mercury VIII) و ایده های خود. نتیجه یک واحد قدرت بسیار موفق بود - دارای طراحی جمع و جور، ابعاد و وزن کوچک، کارکرد آسان، قابل اعتماد و در عین حال می توانست برای مدت طولانی روی یک مخلوط بدون چربی کار کند که باعث کاهش مصرف سوخت می شد. مصرف و در نتیجه باعث افزایش برد هواپیما می شود. در سال 1939، ها-25 توسط ارتش به تولید سریال با نام توصیفی Type 99 با قدرت 950 اسب بخار پذیرفته شد. (99-shiki, 950-bariki) 2. در Ki-43، موتور یک ملخ چوبی دو پره ثابت به قطر 2,90 متر بدون پوشش می راند.

در بهار سال 1938، کمیسیونی متشکل از متخصصان کوکو هونبو و ریکوگون کوکو گیجوتسو کنکیوشو (موسسه آزمایشی فناوری هوانوردی ارتش، به اختصار Kogiken یا Giken) طرح پیش نویس جنگنده Ki-43 را مثبت ارزیابی کردند و طرح آن را تأیید کردند. . پس از آن، Koku Honbu دستور ساخت سه نمونه اولیه (shisakuki) را به Nakajima داد و طراحان شروع به توسعه مستندات فنی دقیق کردند.

نمونه های اولیه

اولین نمونه اولیه Ki-43 (شماره سریال 4301 seizō bangō) کارخانه مونتاژ Nakajima Hikōki Kabushiki Gaisha شماره 1 (Dai-1 Seizōshō) را در اوتا، استان گونما در اوایل دسامبر 1938، تنها یک سال پس از دریافت سفارش ترک کرد. پرواز او در 12 دسامبر از فرودگاه کارخانه اوجیما انجام شد. در ژانویه 1939، این هواپیما برای آزمایش دقیق پرواز در بخش تحقیقات کوگیکن به تاچیکاوا پرواز کرد. آنها همچنین توسط خلبانان مربی از مدرسه هوانوردی ارتش Akeno (Akeno Rikugun Hikō Gakkō)، که در آن زمان یک مرکز آزمایشی اضافی برای جنگنده های هوانوردی ارتش بود، شرکت کردند. دو نمونه اولیه دیگر (4302 و 4303) که در فوریه و مارس 1939 تکمیل شد نیز به کوگیکن رفت. آنها با نمونه اولیه فقط در پوشش کابین تفاوت داشتند - "قوز" کاملاً لعاب بود و لیموزین قاب های تقویت کننده کمتری داشت.

جزئیات آزمایش پرواز مشخص نیست، اما بازخورد خلبان منفی بوده است. نمونه های اولیه Ki-43 عملکرد بسیار بهتری نسبت به Ki-27 سریال نداشتند و در عین حال ویژگی های پروازی به خصوص مانورپذیری به طور قابل توجهی بدتر بودند. آنها تنبل و کند بودند و به انحرافات سکان و بادی واکنش نشان نمی دادند و زمان و شعاع چرخش خیلی طولانی بود. علاوه بر این، ویژگی های برخاست و فرود رضایت بخش نبود. مشکلاتی باعث سیستم هیدرولیک شاسی شده است. روش باز کردن درب کابین غیرعملی ارزیابی شد. در این شرایط، کوکو هانبو به تصمیم گیری برای کنار گذاشتن توسعه بیشتر Ki-43 نزدیک بود. رهبری ناکاجیما، که نمی‌خواست سود بالقوه را از دست بدهد یا اعتبار شرکت را به خطر بیندازد، موفق شد ارتش را وادار کند تا آزمایش‌ها را تمدید کند و ده نمونه اولیه اصلاح شده (4304-4313) را سفارش دهد. این برای آزمایش راه حل های فنی جدید، موتورها و سلاح های موجود در آنها در نظر گرفته شده بود. تیم مهندسین کویاما کار بر روی طراحی مجدد Ki-43 بهبود یافته را برای برآورده کردن انتظارات کوکو هانبو آغاز کرد.

طراحی هواپیما ساده شد (که متعاقباً مشکلات جدی در استحکام بال ایجاد کرد) و واحد دم نیز اصلاح شد. دم به عقب منتقل شد و سکان اکنون تمام ارتفاع دم و نوک بدنه را پوشانده بود، بنابراین مساحت آن بسیار بزرگتر بود. در نتیجه کارایی آن افزایش یافت که تاثیر مثبتی بر مانورپذیری هواپیما داشت. درب کابین خلبان کاملاً بازطراحی شد و اکنون از دو قسمت تشکیل شده است - یک شیشه جلو ثابت و یک لیموزین قطره‌ای کاملاً لعاب‌دار که می‌توانست به عقب بچرخد. پوشش جدید نه تنها بسیار سبک تر بود، بلکه دید بسیار بهتری را در همه جهات (به خصوص در قسمت عقب) ارائه می کرد. دکل آنتن به سمت راست بدنه جلو، درست پشت موتور منتقل شد. به لطف این تغییرات، شکل ظاهری هواپیما باریک تر و از نظر آیرودینامیکی کامل تر شده است. عملکرد سیستم های هیدرولیک و برق بهبود یافته، رادیو با فندک تیپ 96 مدل 3 مدل 2 جایگزین شده است، چرخ دم ثابت به جای اسکید تعبیه شده و ملخ مجهز به کلاهک است. در ماه مه 1940، دو نوک بال جدید، 20 و 30 سانتی متر باریک تر از بال های اصلی ساخته شد که امکان کاهش طول بال ها را به ترتیب 40 و 60 سانتی متر فراهم کرد، اما استفاده از آنها به طور موقت کنار گذاشته شد.

هواپیماهای آزمایشی، به نام نمونه های تکمیلی یا تکمیلی (zōka shisakuki)، بین نوامبر 1939 و سپتامبر 1940 ساخته شدند. آنها مجهز به موتورهای Ha-25 با ملخ های فلزی Sumitomo دو پره با همان قطر و مکانیزم تنظیم شیب تیغه هیدرولیک از شرکت آمریکایی Hamilton Standard بودند. در همان زمان، زوایای مختلف شیب تیغه ها به منظور تعیین مقادیر بهینه آنها مورد آزمایش قرار گرفت. بر روی چندین نسخه، ملخ های کاملاً جدید و سه پره خود تنظیم شونده آزمایش شدند، اما تصمیم به استفاده از آنها در هواپیماهای تولیدی گرفته نشد.

در جولای 1940، نمونه های اولیه شماره 4305 و 4309 به موتورهای جدید Ha-105 با قدرت برخاست 1200 اسب بخار مجهز شدند. این یک تجدید نظر در Ha-25 با یک کمپرسور تک مرحله ای دو سرعته و یک جعبه دنده اصلاح شده بود. پس از یک سری آزمایشات، موتورهای اصلی در هر دو دستگاه بازسازی شدند. از طرفی قرار بود موتورهای جدیدتر Ha-4308 روی هواپیمای شماره 4309 و مجدداً 115 آزمایش شوند، اما به دلیل طول و وزن بیشتر، این ایده کنار گذاشته شد. این نیاز به تغییرات زیادی در طراحی هواپیما داشت، علاوه بر این، در آن زمان موتور Ha-115 هنوز نهایی نشده بود. حداقل یک هواپیما (4313) دارای پرده های هوای خنک کننده در لبه انتهایی محفظه موتور با هشت فلپ لولایی در هر طرف و دو عدد در بالا است. توپی پیچ با درپوش پوشیده شده است. در هواپیماهای شماره 4310 و 4313، مسلسل های نوع 89 با شماره 103 جدید 12,7 میلی متری با ذخیره 230 یا 250 گلوله جایگزین شد. برخی از هواپیماهای آزمایشی در طول آزمایش بدون سلاح، دید و رادیو (و حتی با دکل آنتن از بین رفته) پرواز کردند. اصلاحات موفقیت‌آمیز معرفی و آزمایش شده روی یک نمونه، متعاقباً روی ماشین‌های دیگر اجرا شد.

از این گذشته ، مهمترین چیز جدید به اصطلاح سپرهای رزمی (sento یا kusen furappu) بود که توسط مهندس توسعه یافت. ایتوکاوا فلپ ها به طور نامتقارن فراتر از کانتور بال رفتند، یعنی. در فاصله ای بیشتر از بدنه هواپیما نسبت به هواپیماها، سیستمی را ایجاد می کند که شبیه بال های باز شده یک پروانه است (از این رو نام محبوب آنها برای فلپ های پروانه - cho-gata) است. در طول نبرد هوایی (تا سرعت حدود 400 کیلومتر در ساعت) می توان آنها را 15 درجه افزایش داد و منحرف کرد که به طور اساسی مانور هواپیما را بهبود بخشید و به شما امکان می داد بدون از دست دادن بالابر چرخش های محکم تری انجام دهید. سپرهای رزمی ابتدا بر روی سه واحد آزمایشی آخر (4311، 4312 و 4313) نصب شد. آنها به زودی به نشانه مبارزان ناکاجیما تبدیل شدند.