Накаџима Ки-43 Хајабуса гл.1
Ki-43-II од школата за летање Akeno, 1943 година. Можете да ги видите типичните карактеристики на таканаречениот претпроизводен Ki-43-II - прстенест ладилник за масло во доводот за воздух на моторот и мало дополнително куќиште на ладилникот за масло под трупот на авионот.
Ки-43, познат во сојузничката шифра како „Оскар“, беше најпроизведениот борбен авион на Империјалната јапонска армија во целата нејзина историја. Тој беше развиен во доцните 30-ти како наследник на Ки-27. Се одликуваше со одлична маневрирање, но во многу аспекти беше инфериорен во однос на противниците. Обидите да се подобрат перформансите и да се зајакне оружјето за време на производството малку се променија, бидејќи сојузниците, исто така, воведоа нови, понапредни типови борци во употреба. И покрај неговите недостатоци и слабости, Ки-43 остана еден од симболите на јапонската армија.
Во декември 1937 година, со усвојувањето на ловецот Ки-27 (Тип 97) од страна на Империјалната јапонска армија (Даи Нипон Теикоку Рикугун), Генералното воздухопловно биро на армијата (Рикугун Коку Хонбу) му додели на Накаџима да започне да работи на дизајн за негов наследник. Ки-27 стана првиот целосно метален самоносечки авион со ниски крила со покриена пилотска кабина што стапи во служба со армиските воздухопловни сили. Во новиот ловец беше одлучено да се користи уште една новина - опрема за слетување што може да се повлече. Во однос на техничките карактеристики, Коку Хонбу бараше максимална брзина од најмалку 500 km/h на надморска височина од 4000 m, време на искачување до 5000 m помалку од 5 минути и работен радиус од 300 km со резерва за гориво за 30 минути воздушна борба или 600 километри без резерва за моќност. Маневрирањето на новиот ловец требаше да не биде полошо од Ки-27. Вооружувањето требаше да се состои од два синхронизирани митралези од 89 мм тип 89 (7,7-шика), сместени во трупот помеѓу моторот и пилотската кабина и да пукаат низ пропелерот. Тоа е стандардно вооружување на борбените авиони на Армијата од своето основање.
Наскоро, Коку Хонбу започна да ги развива предусловите за следната програма за развој на авионско оружје (Koku Heiki Kenkyu Hoshin), која ќе создаде нова генерација на ловци, бомбардери и извидувачки авиони за да ги замени машините кои штотуку влегоа во употреба неколку години подоцна. Беше одлучено да се создадат две категории борци со еден мотор, едносед - лесни и тешки. Тоа не беше масата на авионот, туку нивното вооружување. Лесен борец со едно седиште (kei tanza sentōki; скратено како keisen), вооружен со два митралези од 7,7 мм, требало да се користи против непријателските борци. За да го направите ова, мораше да се карактеризира, пред сè, со одлична маневрирање. Големата максимална брзина и опсегот на летот беа од второстепено значење. Тешкиот едносед борец (jū tanza sentōki; jūsen) требаше да биде вооружен со два митралези од 7,7 мм и еден или два „топови“, односно тешки митралези1. Создаден е за борба против бомбардери, па мораше да има голема максимална брзина и стапка на искачување, дури и на сметка на дометот и маневрирањето.
Програмата беше одобрена од Министерството за армија (Рикугуншо) на 1 јули 1938 година. Во следните месеци, Коку Хонбу ги формулираше тактичките и техничките барања за поединечни категории на авиони и ги пренесе на избрани производители на авиони. Во многу случаи, претходно користената формула за конкуренција на прототипови беше напуштена, произволно избирајќи изведувачи за поединечни типови авиони. Новиот ловец Накаџима, наменет да го замени Ки-27, беше класифициран како „лесен“. Ја доби воената ознака Ки-43.
Третиот прототип на Ки-43 (сериски број 4303) е изграден во март 1939 година. За време на тестирањето, авионот беше модифициран за да личи на експериментални возила (т.н. дополнителни прототипови).
Имплементација на проектот
Проектот за ловец Ки-43 беше создаден од тим предводен од инженерот Јасуши Којама, кој се грижеше и за електраната. Проект-менаџер одговорен за изградбата на авионската рамка беше Минору Ота. Кунихиро Аоки беше одговорен за пресметките на силата, а Тецуо Ичимару беше одговорен за дизајнот на крилата. Целокупното управување со проектот го спроведе д-р Инг. Хидео Итокава, главен аеродинамичар на Накаџима и шеф на одделот за дизајн на воени авиони (рикугун секеи-бу).
Во согласност со тогашната јапонска филозофија за дизајн на ловци, Ки-43 беше дизајниран да биде што е можно полесен. Ниту оклопот на седиштето на пилотот, ниту запечатувачките облоги на резервоарите за гориво не беа користени. За да се забрза работата, користени се многу технички решенија тестирани на Ки-27. Единствената значајна нова карактеристика беше лесната главна опрема за слетување со една нога, која беше хидраулично повлекување и повлекување. Неговиот дизајн беше забележан во американскиот ловец Vought V-143 купен од Јапонија во јули 1937 година. Како и оригиналот, по чистењето беа покриени само нозете, а самите тркала останаа незаштитени. Лизгањето на опашката остана под задниот труп.
Кокпитот беше затворен со обвивка со три делови, составена од фиксен дефлектор на ветер, лизгачка задна лимузина и фиксен заден дел што формираше „грпка“ од лим на трупот, со два прозорци на страните. Интересно е што лимузината се „стркала“ под „грпка“ при тргнување. Целото снабдување со гориво, двојно повеќе од Ки-27, беше сместено во четири резервоари во крилата. Затоа, резервоарот не беше инсталиран во куќиштето. Авионот беше опремен со радио примопредавател тип 96 Model 2 со јарбол кој поддржува кабел за антена поставен на грпка. Пилотот имал на располагање инсталација за кислород. Уредот за нишане бил стандарден оптички нишан тип 89, чија цевка минувала низ дупка на шофершајбната.
Во фазата на дизајнирање, се претпоставуваше дека поради поголемата големина на авионската рамка и максималната резерва на гориво, како и употребата на механизам за повлекување и продолжување на опремата за слетување заедно со хидрауличниот систем, Ки-43 ќе биде приближно 25% потежок од Ki. -27. Затоа, потребен беше помоќен мотор за да се постигнат планираните перформанси. Којама избра 14-цилиндричен мотор со две ѕвезди Nakajima Ha-25 со моќност на полетување од 980 КС, со едностепен компресор со една брзина. Ха-25 (фабричка ознака NAM) беше заснован на дизајнот на францускиот Gnome-Rhône 14M, но користејќи решенија од моторот Ha-20 (британска лиценца Bristol Mercury VIII) и свои идеи. Резултатот беше многу успешна енергетска единица - имаше компактен дизајн, мали димензии и тежина, беше лесен за ракување, сигурен и во исто време можеше да работи долго време на посно смеса, што ја намали потрошувачката на гориво. потрошувачка и со тоа овозможи да се зголеми опсегот на летот на авионот. Во 1939 година, Kha-25 беше прифатен во масовно производство од армијата под описното име Тип 99 со моќност од 950 КС. (99-шики, 950-барики) 2. Во Ки-43, моторот возел фиксиран дрвен пропелер со две сечила со дијаметар од 2,90 m без капак.
Во пролетта 1938 година, комисија од специјалисти од Коку Хонбу и Рикугун Коку Гиџутсу Кенкјушо (Армиски експериментален институт за воздухопловна технологија, скратено Когикен или Гикен) позитивно го оцени прелиминарниот дизајн на ловецот Ки-43 и го одобри неговиот распоред. . По ова, Коку Хонбу наредил изградба на три прототипови (шисакуки) од Накаџима, а дизајнерите почнале да развиваат детална техничка документација.
Прототипи
Првиот прототип Ки-43 (сериски број - seizō bangō - 4301) ја напушти монтажната продавница на фабриката Накаџима Хикоки Кабушики Гаиша бр. редот. Неговиот лет се случи на 1 декември од аеродромот во фабриката Оџима. Во јануари 1 година, авионот полета во Тачикава за детално тестирање на летот во Одделот за истражување во Когикен. Учествуваа и пилоти инструктори од Армиската авијација во Акено (Akeno Rikugun Hikō Gakkō), која тогаш беше дополнителен центар за тестирање за борците на армиската авијација. Два други прототипи (1938 и 12), завршени во февруари и март 1939 година, исто така отидоа во Когикен. Тие се разликуваа од првиот прототип само во облогата на кабината - „грпка“ беше целосно застаклена, а лимузината имаше помалку зајакнувачки рамки.
Деталните податоци за тестовите на летот се непознати, но познато е дека повратните информации од пилотите биле негативни. Прототипите на Ки-43 имаа карактеристики кои не беа многу подобри од серискиот Ки-27, а во исто време значително полоши карактеристики на летот, особено маневрирање. Тие беа бавни и бавни да одговорат на влезовите на кормилото и леталото, а времето на вртење и радиусот беа премногу долги. Покрај тоа, перформансите за полетување и слетување беа незадоволителни. Хидрауличниот систем на шасијата предизвика проблеми. Начинот на отворање на капакот на пилотската кабина беше оценет како непрактичен. Во оваа ситуација, Коку Хонбу беше блиску до донесување одлука да се откаже од понатамошниот развој на Ки-43. Раководството на Накаџима, кое не сакаше да го изгуби потенцијалниот профит или да го загрози престижот на компанијата, успеа да ја натера војската да го продолжи тестирањето и да нарача десет модифицирани прототипови (4304–4313). Тој беше наменет за тестирање на нови технички решенија, мотори и оружје. Тим од инженери Којама започна да работи на редизајнирање на подобрениот Ки-43 за да ги исполни очекувањата на Коку Хонбу.
Дизајнот на авионот беше поедноставен (што последователно предизвика сериозни проблеми со јачината на крилото), а беше изменета и опашката единица. Опашката беше поместена наназад и кормилото сега ја покрива целата висина на опашката и врвовите на трупот, па неговата површина беше многу поголема. Како резултат на тоа, неговата ефикасност се зголеми, што имаше позитивно влијание врз маневрирањето на авионот. Капакот на кабината беше целосно редизајниран и сега се состои од два дела - фиксен дефлектор на ветер и целосно застаклена лимузина со солза која може да се лизга наназад. Новиот капак не само што беше многу полесен, туку обезбеди и многу подобра видливост во сите правци (особено кон задниот дел). Јарболот на антената беше поместен на десната страна од предниот трупот, веднаш зад моторот. Благодарение на овие промени, силуетата на авионот стана потенка и аеродинамички понапредна. Подобрени се хидрауличните и електричните системи, радиото е заменето со запалка тип 96 Model 3 Model 2, поставено е фиксно задно тркало наместо лизгалка, а на пропелерот е поставен капа. Во мај 1940 година, беа развиени два нови врвови на крилата, 20 и 30 cm потесни од оригиналните, што овозможи да се намали распонот на крилата за 40 и 60 cm, соодветно, но нивната употреба беше привремено напуштена.
Тест авиони, наречени дополнителни или комплементарни прототипови (zōka shisakuki), биле изградени помеѓу ноември 1939 и септември 1940 година. Тие беа опремени со мотори Ха-25 со метални пропелери со две сечила Сумитомо со ист дијаметар и хидрауличен механизам за прилагодување на аголот на сечилото од американската компанија Хамилтон Стандард. Во исто време беа тестирани различни агли на наклон на сечилата за да се утврдат нивните оптимални вредности. На неколку примероци беа тестирани целосно нови, самоприлагодливи пропелери со три сечила, но не беше одлучено да се користат во производствени авиони.
Во јули 1940 година, пробно беа инсталирани нови мотори X-4305 со моќност на полетување од 4309 КС на прототипите бр. 105 и 1200. Тоа беше модификација на Kha-25 со едностепен, двостепен компресор и модифициран менувач. По серија тестови, оригиналните мотори беа обновени на двете машини. Од друга страна, поновите мотори Kha-4308 требаше да се тестираат на авионот бр. 4309 и повторно 115, но поради нивната поголема должина и тежина, оваа идеја беше напуштена. Ова бараше премногу промени во дизајнот на авионот, а во тоа време моторот X-115 сè уште не беше финализиран. Најмалку еден авион (4313) има воздушни перници за ладење на задниот раб на куќиштето на моторот со осум ротирачки клапи на секоја страна и две на врвот. Клубот на завртката е покриен со капак. На авионите бр. 4310 и 4313, митралезите тип 89 беа заменети со нови 103 мм бр.-12,7, со резерва од 230 или 250 куршуми. Некои експериментални летала летаа за време на тестирањето без оружје, нишани или радија (па дури и со отстранет јарболот на антената). Успешните модификации, воведени и тестирани на еден примерок, потоа беа имплементирани на други машини.
На крајот на краиштата, најважната иновација беа таканаречените борбени штитови (sento или kusen furappu), развиени од инженер. Итокава. Клапите се протегаа надвор од контурата на крилото асиметрично, т.е. на поголема оддалеченост од трупот на авионот отколку од плочниците, создавајќи систем кој потсетува на раширените крила на пеперутка (оттука и нивното популарно име за клапи на пеперутки - чо-гата). За време на воздушната борба (до брзина од околу 400 км/ч), тие можеа да бидат продолжени и отклонети за 15°, што радикално ја подобри маневрирањето на авионот, овозможувајќи поостри кривини без губење на подигањето. Борбените штитови за прв пат беа инсталирани на последните три пилот единици (4311, 4312 и 4313). Наскоро тие станаа белег на борците на Накаџима.
